Сверхпрочные нанопровода из углеродных нанотрубок

10.01.2013

Американские физики создали новый вид углеродных нанотрубок, пригодных для использования в качестве материала для плетения сверхпрочных и электропроводных "ниток", и опубликовали инструкцию по их созданию в журнале Science.

"Наконец-то нам удалось создать волокно из нанотрубок со свойствами, которыми не обладает ни один другой материал. Оно похоже на обычную черную хлопчатобумажную нитку, но сочетает в себе свойства металлических проводов и прочных углеродных трубок", - заявил руководитель группы физиков Маттео Паскуали (Matteo Pasquali) из университета Райса в Хьюстоне (США).

Паскуали и его коллеги смогли приспособить нанотрубки для использования в промышленных целях после десяти лет экспериментов по "упаковке" и связыванию отдельных нанотрубок в подобие нити. Как отмечают исследователи, с момента открытия углеродных нанотрубок в 1991 году им прочили большое будущее в современной промышленности. Они обладают множеством полезных свойств - хорошей электро- и теплопроводностью, высокой прочностью и механической устойчивостью. Первые же эксперименты показали, что нанотрубки крайне сложно применять на практике из-за их малых размеров и сложностей в их соединении и сплетении в единые волокна.

Авторы статьи смогли решить эту проблему при помощи специального растворителя - хлоросульфоновой кислоты, способной растворить углеродные нанотрубки. По словам Паскуали и его коллег, данный раствор представляет собой густую жидкость, в которой единичные трубки ведут себя как ;жидкие кристаллы. Исследователи изучили свойства раствора и с удивлением выяснили, что его можно использовать для плетения волокна в прядильной машине, используемой для изготовления кевлара и других полимеров. Физики сплели несколько пробных "версий" волокна, постепенно подобрав оптимальные условия для изготовления полноценных нитей из нанотрубок.

Получив достаточное количество нитей, ученые проверили их в деле - они измерили их электро- и теплопроводность, а также оценили механическую прочность. По словам физиков, их изобретение превзошло их самые смелые ожидания - нити сохранили высокую прочность, электро- и теплопроводность индивидуальных нанотрубок. Как утверждают ученые, их детище проводит ток не хуже, чем провода из алюминия, меди или золота, и при этом углеродные нити гораздо более гибкие, чем металлические проводники. Кроме того, данные нити отличаются высокой теплопроводностью - они не уступают лучшим графитовым нитям, которые считались лидерами в этой области.

Паскуали и его коллеги считают, что их изобретение найдет применение в первую очередь в электронике и авиации, где углеродные нити смогут заменить металлические провода, что облегчит и удешевит конструкцию таких приборов. Кроме того, подобные нити могут стать основой для новых сверхпрочных материалов, обладающих высокой гибкостью и теплопроводностью.

<< Назад: TransferJet - конкурент NFC от Toshiba 10.01.2013

>> Вперед: Стрекоза на микросхеме 09.01.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Происхождение изображений ИИ становится все труднее установить 06.09.2026

Генеративный искусственный интеллект способен создавать изображения, в которых угадываются особенности определенных художественных стилей, однако установить источник конкретного визуального элемента оказывается значительно сложнее. Исследование специалистов лаборатории MIT CSAIL показывает, что по мере увеличения обучающего набора данных надежно определить, какое именно изображение повлияло на результат работы модели, становится практически невозможно. Чтобы изучить эту проблему, исследователи создали около двух десятков собственных диффузионных моделей и обучили их на наборах, содержащих от нескольких сотен до сотен тысяч изображений. В экспериментах использовались фотографии лиц, а также произведения различных художников. Независимо от размера и состава наборов данных ученые наблюдали одну закономерность: чем больше изображений использовалось для обучения, тем труднее становилось определить вклад отдельной работы в последующий результат. Это явление авторы назвали "утратой атрибуц ...>>

Часы Casio G-Shock GBX-H5600KI-5 06.09.2026

Casio представила новую модель часов G-Shock GBX-H5600KI-5, которая сочетает характерную для серии механическую прочность с возможностями, свойственными современным спортивным часам. Новинка создана на базе G-LIDE GBX-H5600 в сотрудничестве с профессиональным серфером Каноа Игараси. Часы оснащены оптическим датчиком сердечного ритма и акселерометром, а обработку собранных данных обеспечивают алгоритмы Polar. Благодаря этому устройство способно оценивать тренировочную нагрузку, восстановление во время сна и другие спортивные показатели. Кроме того, часы определяют уровень насыщения крови кислородом, хотя Casio отдельно подчеркивает, что данная функция не предназначена для медицинской диагностики. Важной особенностью GBX-H5600KI-5 остается продолжительное время автономной работы. При активном использовании пульсометра и спортивных функций часы способны работать около 35 часов, тогда как в обычном режиме без постоянного измерения пульса этот показатель достигает примерно одного меся ...>>

Краски из природных кристаллов дают яркий цвет без токсичных пигментов 05.09.2026

Яркие цвета окружают человека повсюду - от лакокрасочных покрытий и тканей до косметики и декоративных материалов. Однако многие привычные красители постепенно разрушаются под воздействием солнечного света, из-за чего поверхность теряет первоначальную насыщенность. Кроме того, некоторые синтетические пигменты содержат токсичные соединения и тяжелые металлы. Исследователи Северо-Восточного университета предложили альтернативный подход, вдохновленный природой, где насыщенные и устойчивые цвета формируются не за счет химических красителей, а благодаря микроскопической структуре материала. Именно такой механизм отвечает за характерное сияние опалов, переливы павлиньих перьев и яркие оттенки крыльев некоторых бабочек. В данном случае цвет возникает не потому, что вещество поглощает определенные длины волн света, а благодаря взаимодействию света с особым расположением мельчайших кристаллов. Они преломляют и отражают свет, вызывая интерференционные эффекты, в результате чего формируются на ...>>

Адаптивный полупроводник программируется светом 05.09.2026

Традиционный подход к развизвитю электроники имеет естественные ограничения: уменьшение размеров элементов становится сложнее, а их характеристики после изготовления практически невозможно изменить. Исследователи инженерного факультета Принстонского университета предложили иной путь. Вместо дальнейшего миниатюризирования существующих компонентов они разработали сверхтонкий полупроводниковый материал, способный менять свои свойства под воздействием света. Новый материал имеет толщину всего в несколько молекул, но при этом обладает необычной способностью многократно перестраивать свои электрофизические характеристики. Обычные полупроводники, применяемые в компьютерах и бытовой электронике, в основном получают заданные свойства еще на этапе производства и затем реагируют на поступающие электрические сигналы. Разработка специалистов из Принстона ведет себя иначе: ее параметры можно изменять уже после изготовления устройства. Секрет такой адаптивности заключается в сочетании сверхтонк ...>>

Нанопокрытие может помочь сохранить воду в озерах и водохранилищах 04.09.2026

Испарение представляет собой одну из наиболее заметных причин потери запасов пресной воды, особенно в регионах с жарким и сухим климатом. По мере повышения температуры эта проблема становится еще более актуальной: вода из озер, дамб и искусственных водохранилищ быстрее переходит в атмосферу, сокращая объем ресурсов, доступных для населения, сельского хозяйства и промышленности. Один из возможных способов замедлить этот процесс предложил физик Даниэль Кваси Кпегло, недавно получивший степень PhD по физике. Разработанная им концепция предполагает использование очень тонкого плавучего покрытия из наноматериала. Предполагается, что такой слой будет располагаться непосредственно на поверхности воды и выполнять роль своеобразного защитного "одеяла". Его задача заключается в ограничении количества инфракрасного теплового излучения Солнца, достигающего поверхности водоема, благодаря чему вода должна нагреваться медленнее и испаряться в меньшем объеме. Проблема, которую пытается решить ис ...>>

Случайная новость из Архива Интернет может помочь похудеть 01.03.2023 Сегодня никого не удивишь фитнес-гаджетами и смартфонами, но строгих исследований на тему помощи устройств в похудении очень и очень мало. Исследователи из Университета Цукубы показали, что использование гаджетов и веб-приложений может помочь в борьбе с лишним весом. Вряд ли кому-то надо объяснять вред избыточного веса для здоровья и продолжительности жизни. Каждый лишний килограмм оборачивается риском возникновения диабета второго типа, сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонии и многих других неприятностей. Специалисты создали множество рабочих методик для борьбы с ожирением. В последние годы возник всплеск активности в области решений с использованием веб-приложений и гаджетов. Однако степень их воздействия строго не анализировалась, что не позволяет выделить самые эффективные инструменты для решения проблем набора лишнего веса. Поэтому японские ученые решили создать базу для таких исследований. Специалисты оценили эффективность использования веб-приложений для стимулирования снижения веса и изменения образа жизни у людей с избыточным весом и ожирением. Для этого ученые провели систематический обзор публикаций по теме и отобрали для досконального анализа 1466 статей из двух баз данных медицинских публикаций. Каждая из отобранных работ была проверена на качество сбора доказательной базы с учетом риска предвзятости. Из этого набора статей 97 были проанализированы качественно (в относительных показателях, например, интервьюирование или дневники пациентов), а 51 количественно (с цифрами в руках). Качественный анализ показал, что исследования с использованием таких компонентов, как социальная поддержка, самоконтроль поведения и результата (веса), постановка целей для выработки поведения, информация о последствиях для здоровья и постановка целей для достижения результата подтвердили свою высокую эффективность для снижения веса пациентов. В то же время исследователи выявили неприятную тенденцию, что по мере увеличения продолжительности использования веб-инструментов эффективность методик снижалась, но это происходит также с обычными методиками. Количественный анализ публикаций также показал эффективность веб-инструментов, таких как персонализированная информация с учетом потребностей пользователя и электронное консультирование. Но в случае онлайн-чатов, как оказалось, этот инструмент был неэффективным. В то же время использование смартфонов для персональных удаленных консультаций со специалистами оказал положительное влияние на снижение веса. С учетом полученных данных исследователи делают вывод, что интернет и специализированные веб-инструменты способны помочь людям избавиться от лишнего веса, но знаний о наилучшем пути к этой цели у ученых и медиков пока нет. Эта сфера требует новых научных работ.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026