Создан потенциальный конкурент нанотрубкам

Американские и китайские химики смогли получить новый материал из углерода: пустотелые трубки с полыми пористыми стенками. Названный исследователями «колоссальными трубками» материал показал сопоставимые с кевларом и углеволокном механические свойства. Работа исследователей опубликована в журнале Physical Review Letters.

Нанотрубки (популярный в последнее десятилетие объект исследования) являются цилиндрами с толщиной стенки в один атом. Новый материал, полученный учеными из США и Китая, представляет собой трубку с толстыми стенками, внутри которых находятся прямоугольные пустоты. Такой материал удалось синтезировать при нагревании смеси этилена и парафина с последующим осаждением паров в вакуумной печи. Механизм формирования упорядоченной структуры пока точно не установлен. Благодаря наличию прямоугольных пор в стенках и пустотам внутри самой трубки, новое вещество отличается крайне низкой плотностью. Большая длина трубок обеспечивает сопоставимую с кевларом прочность.

Первооткрыватели материала говорят что использовать «колоссальные» трубки можно будет для создания прочных и легких изделий: бронежилетов и тросов. Не исключена и конкуренция с активно исследующимися в последнее десятилетие нанотрубками, промышленное применение которых пока затруднено сложностью получения больших образцов. Сообщается и про электропроводность материала — впрочем, без указаний на подобные графену уникальные свойства.

В Техасском университете изобрели материал, из которого, возможно, удастся изготовить «лестницу в небо» — космический эскалатор, способный доставлять грузы на орбиту без участия космических кораблей. В качестве «связующего звена» между землей и космосом предполагается использовать ленту из углеродных нанотрубок: эти сверхпрочные нити стали основой новой нервущейся ткани.

Нанотрубки — полые цилиндры с диаметром в тысячи раз меньшим, чем у человеческого волоса — были впервые синтезированы в 1991 году. Ученые заметили, что они способны выдерживать намного большие нагрузки, чем стальная проволока такой же толщины. Однако воспользоваться этим свойством было довольно сложно: эффективного метода «сплетать» нити не существовало, и изготовление волокна ощутимой толщины требовало непропорциональных затрат.

В прежних экспериментах использовался жидкий «раствор» нанотрубок. Если наноструктуры оказывались слишком длинными, раствор начинал расслаиваться, и волокна приходилось делать из коротких «обрезков». Новый метод исследователи называют «сухим» — растворять углеродные трубки не надо, и теперь они могут быть достаточно длинными. Специальный аппарат переплетает пучки нитей, которые «растут» перпендикулярно поверхности.

Кроме прочности, наноткань обладает и другими необычными свойствами: как и металлы, хорошо проводит ток, но намного легче металлической фольги. Ученые утверждают, что квадратный километр сверхтонкого полотна будет весить всего 30 килограммов.

По мнению экспертов, наноткань найдет достаточно приложений. «Лестница в небо» является не самым необычным, хотя и востребована NASA уже сейчас: космическое ведомство объявило весной этого года конкурс на ее разработку.