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:

Канада планирует построить космодром 06.04.2026

Развитие космической инфраструктуры все чаще становится вопросом не только науки и технологий, но и национальной безопасности. Многие государства стремятся получить независимый доступ к космическим запускам, чтобы не зависеть от внешних партнеров и укреплять собственный технологический суверенитет. На этом фоне Канада объявила о запуске масштабного проекта по созданию собственного космодрома. Министр обороны Канады Дэвид Мак-Гинти сообщил, что правительство страны инвестирует 200 млн канадских долларов, что составляет около 150 млн долларов США, в строительство национального космодрома. Эти средства станут частью долгосрочной программы развития суверенных возможностей космических запусков. По словам Мак-Гинти, Министерство обороны подписало 10-летнее соглашение с компанией MLS на сумму 200 млн долларов. В рамках этого контракта планируется строительство стартовой площадки, которая будет использоваться не только военными структурами, включая Министерство обороны и Вооруженные силы ...>>

Обновленные телевизоры Xiaomi S Mini LED TV 2026 06.04.2026

Компания Xiaomi представила обновленную серию телевизоров S Mini LED TV 2026, которая заметно отличается от версии, недавно вышедшей на европейский рынок. Новое поколение ориентировано на расширенные возможности отображения и более гибкую конфигурацию экранов, что делает линейку более универсальной для разных сценариев использования. В обновленной серии Xiaomi S Mini LED TV 2026 предлагается сразу пять диагоналей, начиная от 55 дюймов и заканчивая внушительными 100 дюймами. Флагманская модель оснащена 1920 зонами локального затемнения, способна достигать пиковой яркости до 2000 нит и поддерживает частоту обновления изображения до 288 Гц, что делает ее особенно привлекательной для динамичного контента и игр. Младшая модель в линейке отличается в первую очередь количеством зон локального затемнения, которых здесь 576, однако остальные ключевые характеристики остаются на уровне старших версий. Это позволяет сохранить высокое качество изображения даже в более доступном сегменте, не ж ...>>

Беспилотный грузовой самолет с двигателем AEP100 05.04.2026

Авиационная отрасль стоит перед масштабной задачей перехода к экологически чистым технологиям, и одним из наиболее перспективных направлений считается использование водорода в качестве топлива. Этот элемент рассматривается как потенциальная альтернатива традиционным видам авиационного топлива благодаря своей энергоэффективности и отсутствию углеродных выбросов при использовании. На этом фоне Китай сообщил об успешном испытании беспилотного грузового самолета, оснащенного турбовинтовым двигателем AEP100 мегаваттного класса, работающим на водороде. Это событие стало важным этапом в развитии авиационных технологий, так как позволило протестировать двигатель в реальных условиях полета, а не только в лабораторной среде. Испытательный полет был проведен в субботу, 4 апреля, в городе Чжучжоу, расположенном в китайской провинции Хунань. Именно там впервые в реальных условиях был задействован водородный авиационный двигатель подобной мощности, что дало возможность оценить его стабильность ...>>

Кухонные губки выделяют значительное количество микропластика 05.04.2026

Кухонные губки - один из самых используемых предметов в быту - могут быть недооцененным источником микропластика. Ученые из Боннского университета изучили, сколько таких частиц выделяется во время мытья посуды и как это влияет на окружающую среду. Выяснилось, что губки действительно ежегодно выделяют измеримое количество микропластика, однако основной вред экологии связан не с этим, а с расходом воды. В работе оценивали реальное выделение микропластика и его влияние с помощью анализа жизненного цикла (LCA). Исследование объединило лабораторные эксперименты и подход "гражданской науки": добровольцы из Германии и Северной Америки использовали разные типы губок в быту и фиксировали процесс. Губки взвешивали до и после использования, а также тестировали в лаборатории с помощью устройства SpongeBot, имитирующего мытье посуды. Результаты показали, что все губки изнашиваются и выделяют микропластик - примерно от 0,68 до 4,21 г на человека в год, в зависимости от состава. При этом губки ...>>

Гуманоид-спринтер Unitree H1 04.04.2026

Развитие гуманоидной робототехники сегодня стремительно приближается к уровню, при котором машины начинают уверенно имитировать не только движения человека, но и его физические возможности. Особенно активно в этом направлении работают компании из Китая, и очередное достижение Unitree Robotics стало заметной вехой в индустрии. Компания официально сообщила, что их антропоморфный робот Unitree H1 установил мировой рекорд скорости среди полноразмерных гуманоидов. В ходе испытаний машина продемонстрировала характеристики, которые ранее считались недостижимыми для подобного класса устройств, особенно с учетом их массы и конструкции. Во время тестового забега Unitree H1 разогнался до 3,3 метра в секунду, что соответствует примерно 12 километрам в час. Для сравнения, средняя скорость ходьбы человека составляет около 5 километров в час. Хотя до уровня профессионального бега роботам еще далеко, для гуманоидной системы массой около 47 килограммов такой результат считается значительным инжен ...>>

Случайная новость из Архива Столетняя батарея на бактериях 23.04.2023 Ученые разработали аккумулятор, использующий спорообразующие бактерии для производства электроэнергии. Инженеры из Бингемтонского университета использовали спорообразующие бактерии для создания биобатареи, которая может храниться в течение длительного времени и потенциально будет работать даже через 100 лет. Топливный элемент размером с монету был запечатан куском каптоновой ленты - материала, который может выдерживать высокие и низкие температуры. Это позволило законсервировать материал для продолжительного хранения. Когда лента была удалена и внутрь попала влага, бактерии смешались с химическим зародышем, стимулирующим микробы производить споры. Энергии биохимических реакций было достаточно для питания светодиода, цифрового термометра или небольших часов. Исследователи также установили, что тепловая активация бактериальных спор сократила время выхода на полную мощность с 1 часа до 20 минут, а повышение влажности привело к увеличению электрической мощности. После недели хранения при комнатной температуре выработка электроэнергии снизилась всего на 2%. "Общая цель состоит в том, чтобы разработать микробный топливный элемент, который можно хранить в течение относительно продолжительного периода времени без снижения биокаталитической активности, а также быстро активировать путем поглощения влаги из воздуха", - отметил Сохин Чой, соавтор исследования. Исследователи заявили, что текущий прототип - только начало исследований. Хотя он демонстрирует хорошие результаты для полноценного внедрения и замены биоаккумуляторами традиционных батарей, такой топливный элемент должен быстрее включаться и производить большее напряжение.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026