Эксперимент наконец-то подтвердил экстраординарную прочность нанотрубок

 


На протяжении всей истории существования человечества не прекращался поиск новых материалов с более совершенными механическими характеристиками. В память о достигнутых на этом пути успехах нам остались названия соответствующих эпох: каменный, бронзовый, железный века…. После открытия углеродных нанотрубок в литературе стала обсуждаться возможность их использования для изготовления сверхпрочных материалов нового поколения.

Теория предсказывала, что твердость и прочность нанотрубок значительно выше, чем у всех известных конструкционных материалов, но экспериментально это очень долго подтвердить не удавалось.

В работе сотрудников Northwestern University и Los Alamos National Laboratory впервые показано, что нанотрубки действительно являются такими же прочными, как и предсказывают квантово-механические расчеты. Более того, авторы обнаружили, что предел прочности многостенных нанотрубок можно еще повысить за счет контролируемого формирования связей между соседними стенками. Это достигается путем облучения нанотрубок электронами. В отличие от предыдущих работ, поведение нанотрубок при механической нагрузке было изучено посредством просвечивающей (а не сканирующей) электронной микроскопии.

Первым практическим применением углеродных нанотрубок в материаловедении станет, по-видимому, их использование для укрепления полимерных композитов. Пока этому препятствует сравнительная дороговизна нанотрубок, а также еще нерешенная проблема, связанная с тенденцией нанотрубок образовывать связки, вместо того чтобы быть равномерно диспергированными по полимерной матрице. Кроме того, слабым звеном здесь могут оказаться границы раздела между нанотрубками и матрицей: именно на таких границах зарождаются трещины, распространяющиеся затем по всему образцу и приводящие к его разрушению. Если все эти барьеры удастся преодолеть, то … наступит Нанотрубочный Век!


Источник: NanoNewsNet