Вчені з Китаю створили плівку, що перевершує кевлар по міцності

Дослідники з Східно-Китайського університету науки і технологій і Шанхайського Університету Цзяо Тун розробили спосіб, який дозволяє отримувати з вуглецевих нанотрубок плівки, що по міцності значно перевершують кевларові. Результати роботи вчених були опубліковані в журналі Nanoletters.

полиэтилен

Як пише видання N + 1, для виготовлення плівки з вуглецевих нанотрубок вчені використовували метод, аналогічний видуванню скляних виробів. Дослідники горизонтально помістили трубку діаметром 50 міліметрів в горн, в якому підтримувалася температура в 1130-1150 градусів за Цельсієм. Через трубку під тиском продувався азот, до потоку якого підмішують суміш етанолу і невеликих кількостей ферроцена і тіофену. До цієї суміші вчені також подавали вуглецеві нанотрубки.

Після продувки дослідники одержували вуглецеві трубки, які потім простягалися через кілька здавлюючих роликів і намотувалися на спеціальний барабан. При такому способі виробництва вуглецеві нанотрубки в плівці розташовуються максимально близько одна до одної і паралельно, що і забезпечує їх високу міцність. При цьому вчені звернули увагу на той факт, що чим вища швидкість намотування плівки на барабан, тим міцнішою вона виходить.

Проведені виміри показали, що міцність нової плівки складає 9,6 гігапаскаля, в той час як для плівки з вуглеволокна цей показник становить 7 гігапаскалів, а для плівок з кевлара - 3,7 гігапаскаля. Крім цього, нова плівка в чотири рази перевершила кевларовую по гнучкості і виявилася трохи більш еластичною.

Вчені вважають, що нові плівки можуть знайти застосування при виробництві броні для військових або захисту для спортсменів. Крім того, завдяки своїй електропровідності вони можуть бути використані для виготовлення різних електродів, а також штучних м’язів.

Відзначимо, що це не перша альтернатива кевлару, запропонована за останній час. Наприклад, в квітні минулого року вчені з Польщі створили неньютонівську рідину, здатну замінити кевлар у виробництві бронежилетів, а група дослідників з Техаського університету в Далласі розробила еластичний матеріал, що теж перевершує кевлар по міцності.