Российские ученые разработали уникальный наноматериал

Российские ученые сделали важный шаг в развитии технологий производства принципиально новых материалов. В Институте проблем химической физики РАН разработали новые методы создания однослойных углеродных нанотрубок. Значение технологии сложно переоценить – сверхпрочные нанотрубки с уникальными свойствами нужны во всех промышленных отраслях.

Авторов разработки наградили в Москве в рамках международного форума "Высокие технологии XXI века". О том, что собой представляют углеродные нанотрубки, как они применяются и как их делают, в интервью каналу "Россия 24" рассказал руководитель научной группы Института, доктор физико-математических наук Анатолий Крестинин.

По его словам, однослойные углеродные нанотрубки представляют собой цилиндр, который можно получить сворачиванием графена и соединением кромок этого цилиндра без шва. Графен в свою очередь представляет собой сеточку, похожую на пчелиные соты. Однослойные углеродные нанотрубки обладают разными качествами, которые являются "самыми-самыми", отметил ученый. Это самое тонкое углеродное волокно. Диаметр его в 30 тысяч раз меньше чем диаметр человеческого волоса. Это самое прочное волокно. Оно в 10 раз прочнее, чем углеродные микроволокна, используемые в композитах, применяющихся в конструкционных материалах для авиации и космоса. Они легкие, их плотность в 2 раза меньше графита. У них самая высокая удельная поверхность среди всех известных сейчас материалов. Достаточно добавить одну стотысячную долю однослойных углеродных нанотрубок в полимер, чтобы его прочностные характеристики возросли на 30-80%, пояснил доктор физико-математических наук.

Как уточнил Анатолий Крестинин, все эти разработки сделаны на базе фундаментальных исследований, ведшихся с конца 90-х годов в Институте проблем химической физики РАН. Понимая значение особых свойств этих нанотрубок, которые были открыты в 1993 году, начался быстрый массовый приток ученых в эту область. Интенсивно разрабатывались методы их синтеза и применения. В 2005 году на западе появились первые компании, которые начали этот продукт продавать, напомнил ученый. "В России мы первые начали разрабатывать эти технологии и оборудование для производства широкого перечня продукции, где используются однослойные углеродные нанотрубки", — добавил Крестинин.

Что касается сферы их применения, то она очень широка, констатировал доктор физико-математических наук. Их используют для упрочнения полимерных связующих, из них можно получить оптически прозрачную пленку, которая проводит электрический ток. Она может заменить тот материал, который сейчас применяется в сенсорных экранах смартфонов. Пленка на основе однослойных углеродных нанотрубок в несколько раз дешевле используемого сейчас стекла, они существенно гибче. Есть и другие важные отрасли, где найдет свое применение разработанная технология, резюмировал руководитель научной группы Института проблем химической физики РАН.