МОСКВА, 17 июля. /ТАСС/. Российские ученые обнаружили, что даже небольшие количества одностенных углеродных нанотрубок заметно улучшают многофункциональные композитные структуры вне зависимости от качества изготовления этих наноструктур. Это позволит удешевить производство этих композитов, сообщила пресс-служба "Сколтеха" (входит в группу ВЭБ.РФ).
"Мы хотели определить границы, в которых возможно улучшение свойств композитов при введении углеродных нанотрубок. Оказалось, что для усиления многофункциональных свойств достаточно добавления одностенных нанотрубок с минимально возможной массовой долей в 0,005%, что дает заметные преимущества в гибкости и экономичности производственных процессов", - пояснил научный сотрудник "Сколтеха" Хассаан Ахмад Батт, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Ученые под руководством профессора "Сколтеха" Альберта Насибулина уже много лет работают над созданием новых методов производства одностенных нанотрубок, а также ищут новые пути их практического применения и создания различных материалов на их основе. Особенный интерес у ученых вызывает возможность использования этих наноструктур в качестве одного из структурных компонентов композитов и сенсоров, позволяющих отслеживать перемены в свойствах этих материалов.
Первые опыты, проведенные с подобными композитными материалами, продемонстрировали высокую перспективность использования нанотрубок как для улучшения их свойств, так и в качестве датчиков различных дефектов и повреждений. Эти успехи заставили ученых детально изучить то, при каких параметрах изготовления самих нанотрубок и материалов на их основе эти позитивные свойства продолжают сохраняться.
Для этого материаловеды особым образом повредили нанотрубки, имитируя наноматериал низкого качества и внедрили разные количества этих наноструктур в композиты из углеродного волокна и термореактивных пластмасс. Последующее изучение их свойств показало, что даже низкокачественные нанотрубки, внедренные в композит в минимальных количествах, достаточных для формирования "сети" из этих наноструктур, значительно улучшали механические свойства материала.
"Мы не ожидали, что свойства будут независимыми от дефектности одностенных нанотрубок при таких концентрациях, и что характеристики окажутся сопоставимыми с работами, где использовалось на один-два порядка больше углеродных нанотрубок. Эти результаты убедительно демонстрируют преимущества одностенных углеродных нанотрубок перед их многослойными аналогами и повышают привлекательность их промышленного использования", - подытожил старший преподаватель "Сколтеха" Дмитрий Красников, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
