Компьютерра, 2008 № 22 (738) (Журнал «Компьютерра») - страница 13
В обычных композитах характерные размеры различных компонент составляют от сантиметров до микрон, а их доля в материале сопоставима и колеблется от единиц до десятков процентов.
Но все в корне меняется, когда мы переходим на наномасштабы. Недавно выяснилось, что, благодаря прекрасной механической прочности и электропроводности однослойных углеродных нанотрубок, достаточно добавить их в количестве лишь одного процента, чтобы увеличить прочность эпоксидной смолы на треть. А для того, чтобы смола начала проводить ток, достаточно добавить и вовсе одну десятую процента углеродных нанотрубок. К сожалению, высокая цена таких нанотрубок, трудности с технологией их равномерного распределения по материалу и ряд других проблем пока сдерживают широкое распространение таких композитов.
Ученые решили попробовать добавить в полимер вместо нанотрубок чешуйки графена (слои углерода толщиною в один или несколько атомов). У этого весьма популярного в последнее время материала тоже великолепная прочность и он даже лучше нанотрубок проводит тепло и электрический ток. Кроме этого, графен гораздо легче получать отшелушиванием от куска графита, а поскольку размеры мятых чешуек обычно больше микронов, их проще, чем нанотрубки равномерно распределять по образцу.
Результат превзошел все ожидания. Лишь пять сотых процента мятых листочков графена улучшили термостабильность популярного полимера полиметилметакрилата на 30 градусов.
Одной сотой процента добавок графена оказалось достаточно, чтобы на треть улучшить жесткость материала, что пока не может объяснить ни одна из теорий. На 20-80 процентов улучшаются и другие механические свойства. Кроме того, листочки графена серьезно препятствуют диффузии газов и влаги сквозь материал. Углеродные нанотрубки оказались побиты почти по всем показателям, а полимеры с добавкой графена теперь стали первым кандидатом на использование везде, где важна прочность и легкость конструкции:от изготовления спортивного снаряжения и корпусов мобильных устройств до самолетов и спутников.
А пока ученые сосредоточились на изучении электрических свойств новых графеновых композитов. Также заманчиво получить описанным способом прозрачные, прочные, дешевые и хорошо проводящие пластики. И для оптимизма теперь есть самые серьезные основания. ГА
Ученым из Гарвардского университета и исследовательского центра международной корпорации Unilever впервые удалось взбить рекордно устойчивую нанопену, которая больше года сохраняет свои свойства. Пену приготовили с помощью самого обыкновенного бытового миксера из смеси сиропа глюкозы, стеарата сахарозы и воды.