Отримано нитевидное волокно з вуглецевих нанотрубок, володіє міцністю, гнучкістю і високою електропровідністю
Вуглецеві нанотрубки, з моменту їх відкриття в 1991 році, вважаються дуже перспективними для застосування в самих різних областях, завдяки їх високій електропровідності, міцності, в 100 разів перевищує міцність сталі, і іншим унікальним властивостям. Але донині застосування вуглецевих нанотрубок обмежена лише стінами дослідних лабораторій, в яких проводяться роботи з пристроями і об'єктами мікроскопічного масштабу. Але поступово вуглецеві нанотрубки починають пробиватися і на більш високий рівень, на рівень речей звичайного масштабу, які можна "побачити очима і помацати руками". І до таких речей можна сміливо віднести нове волокно, зіткану з вуглецевих нанотрубок, яке проводить тепло і електричний струм як металевий провідник, яке міцно як вуглецеве волокно і яке гнучко, як звичайна текстильна пряжа.
Грунтуючись на багаторічних дослідженнях, команда вчених з університету Райса (Rice University), голландської фірми Teijin Aramid, Науково-дослідницької лабораторії ВПС США і ізраїльського Технологічного інституту Technion, розробила технологію "мокрого плетіння", фізико-хімічний процес, який за допомогою хлорсульфонової кислоти дозволяє розділити заплуталися вуглецеві нанотрубки і вирівняти їх в одному напрямку. Після цього нанотрубки видавлюються крізь крихітні отвори, формуючи довгі тонкі волокна, що складаються з трильйонів щільно упакованих нанотрубок. З цих найтонших волокон цілком традиційним методом прядеться нанотрубочная нитка, яка має найвищу електричну проводимось порівняно з нитками з нанотрубок, виготовленими іншими способами.
Для демонстрації властивостей нанотрубочного волокна дослідники взяли і підвісили достатньо масивну електричну лампочку на двох нитках, які майже невидимі. При цьому, електричний струм, що забезпечує роботу цієї лампочки, передавався по цим волокнам.
"У нас, нарешті, з'явилося волокно з нанотрубок, що володіє таким набором властивостей, якими не володіє жоден інший матеріал" - розповідає Маттео Паскуалі (Matteo Pasquali) професор в області хімії і молекулярної хімії університету Райс, - "Це схоже на чорну нитка з бавовни, міцну, як вуглецеве волокно і проводить струм, металевий дріт".
"Нанотрубочное волокно має теплопровідність, що наближається до теплопровідності кращих зразків волокон з графіту, але з електропровідністю в десять разів вище" - додає Марчін Отто (Marcin Otto), співробітник компанії Teijin Aramid, - "Але графітові волокна дуже тендітні, в той час нанотрубочное волокно гнучко і міцно як текстильні нитки. Ми очікуємо, що унікальна комбінація властивостей нанотрубочного волокна забезпечить йому досить широкий ряд застосувань космічної, автомобільної, електронної промисловості, в медицині і охороні здоров'я".
Електрична провідність нанотрубочного волокна знаходиться на одному рівні з провідністю провідників з міді, золота й алюмінію. Але міцність нановолокна значно перевищує міцність металевих провідників, що дає йому безсумнівні переваги в деяких областях. "Металеві провідники будуть інтенсивно рватися навіть на етапі їх виробництва, якщо їх товщина буде дуже мала", - розповідає Паскуалі, - "Тому в багатьох випадках використовують металеві дроти, переріз яких значно перевищує розтин, необхідне з електричної точки зору. Головним прикладом тому є кабель для організації комп'ютерних мереж. І саме в таких випадках доцільно використовувати найтонше волокно, зіткану з нанотрубок нашим способом".