Создан рекордный аэрогель из углеродных нанотрубок

Для сшивания нанотрубок учёные использовали органический состав с зубодробительным химическим наименованием, кратко обозначенном как P3HT-b-PTMSPMA (иллюстрация Lei Zhai, Jianhua Zou/ASC Nano).

Эластичный, но при этом сравнительно прочный и чрезвычайно лёгкий твёрдый материал получен недавно в США. Его создатели считают, что новинка пригодится в химической промышленности и электронике.

Самый лёгкий аэрогель, также называемый замороженным дымом, обычно получают из диоксида кремния. Но исследователи из университета центральной Флориды (UCF) использовали в качестве строительных блоков многослойные углеродные нанотрубки (MWCNT).

Химики поместили отдельные нанотрубки в органический раствор, свойства которого позволили трубкам организоваться в разветвлённую сеть с прочными и постоянными химическими связями. Далее жидкость была удалена. (Все тонкости процесса и его результаты описаны в статье в ASC Nano.)

Этапы процесса (слева направо): чистые нанотрубки, раствор, влажный гель, аэрогель (фото Lei Zhai, Jianhua Zou/ASC Nano).

Плотность полученного таким образом материала составила четыре миллиграмма на кубический сантиметр. Это сопоставимо с параметром самых низкоплотных версий классического аэрогеля из кварца и рекорд для аэрогелей из нанотрубок (над такими сейчас работают в нескольких лабораториях). Для сравнения: плотность воздуха при атмосферном давлении и комнатной температуре — 1,2 мг/см3.

Образец нового аэрогеля и его фрагменты под микроскопом (фото Lei Zhai, Jianhua Zou/ASC Nano).

Благодаря иерархической структуре с пустотами поперечником порядка 50-150 микрометров площадь поверхности нового материала достигла солидных 580 квадратных метров на грамм.

Также важно, что у нового материала оказалась хорошая электропроводность, а ещё очень высокие эластичность и упругость. Всё вместе это, по мнению авторов работы, позволит проектировать на основе нанотрубочного аэрогеля сверхчувствительные химические датчики или ещё какие-нибудь компоненты приборов.

Источник

«Пока есть государство, нет свободы. Когда будет свобода, не будет государства»

Владимир Ленин

Научный подход на Google Play

Файлы

Тайны мозга. Почему мы во всё верим?

Айзек Азимов: В начале

Общая теория роста человечества

Нил Стивенсон "Анафем"