Бумага из нанотрубок может изгибаться по требованию

 


Как оказалось, многослойные углеродные нанотрубки (MWCNT) могут послужить основой сверхлегких актюаторов.

Учеными из Centre de Recherche Paul Pascal, Франция, установлено, что многослойные углеродные нанотрубки в составе поливинила алкоголя (более известного, как клей ПВА) превращаются в легкий и прочный актюатор, приводящийся в движение напряжением 10 Вольт. Устройство работало в жидкостной среде и может потенциально использоваться в лабораториях-на-чипе.

Пористый композит CNT-PVA представляет собой «бумагу из нанотрубок», погруженную в раствор электролита. Отклонения полимерного листа происходят как при подаче положительной разности потенциалов, так и при отрицательной. Но, как замечает Кристель Бартоломе (Christèle Bartholome), большие отклонения наблюдаются при актюации отрицательной разностью потенциалов.

Для создания полимерной структуры-биморфа ученым сперва нужно было окислить многослойные нанотрубки – так они лучше соединялись с высокомолекулярным ПВА. После фильтрации суспензии, был выделена структура, похожая на лист бумаги. Для более эффективного распределения зарядов по его поверхности исследователям пришлось покрыть лист слоем золота, а на обратную сторону устройства был нанесен слой полимера-изолятора.

Так получился биморф-актюатор. Обычно нанотрубки хорошо проводят электричество, плохо преобразуя при этом его в механическую энергию. Благодаря ПВА и электролиту ученые решили эту проблему, превратив полимерно-нанотрубочный лист в настоящий актюатор с напряжением актюации около 1,8 МПа.

Как оказалось, наиболее эффективно устройство, весовая составляющая полимера в котором 30%, а 70% отводится нанотрубкам.

Бартоломе говорит, что работа ученых является частью проекта NOESIS, связанного с разработкой новых полимеров и актюаторов для аэрокосмической промышленности. Полимер может использоваться в составе средств диагностики аэрокосмических материалов, как инструмент неинвазивной хирургии и в качестве наносенсора.

Следующим шагом Бартоломе и команды будет создание «сухого» актюатора, не нуждающегося в электролите.


Источник: NanoNewsNet