Текстиль из углеродных нанотрубок

Американские химики разработали способ получения тканей из углеродных нанотрубок.

Сотрудники химического факультета Техасского университета в Далласе (США) разработали процедуру получения пряжи и тканей на основе углеродных нанотрубок (УНТ). В качестве исходного материала для получения пряжи они использовали плотный массив многослойных нанотрубок высотой около 200 микрон. Для превращения такого массива в пряжу они применили стандартную методику скручивания, которая лежит в основе классического текстильного производства.

Получаемая из углеродных нанотрубок пряжа не испытывает катастрофической потери прочности при механическом, химическом, радиационном или тепловом воздействии, что характерно для «обычных» нитей. Что неудивительно, учитывая, что углеродные нанотрубки (УНТ) обладают уникальными механическими характеристиками, а именно, рекордным значением модуля Юнга, достигающем терапаскалей (10¹² Паскаль). Однако практическая реализация столь высоких прочностных свойств возможна лишь в результате перехода от образцов индивидуальных УНТ к макроскопическим объектам на их основе. Что и удалось исследователям из Техасского университета.

Ткань на основе УНТ получили из массива УНТ посредством вытягивания (без скручивания). Прочное полотно получается при скорости вытягивания до 30 м/мин, что сравнимо со скоростью получения шерстяных нитей (20 м/мин.). Из массива УНТ высотой 245 микрон получается полотно длиной около 3 м. В результате уплотнения толщина полотна уменьшается до 50 нм при удельной плотности 30 мг/м². Измерения показывают, что удельная прочность такого полотна 120-140 МПа/(г/см³), удельное сопротивление довольно низкое - около 500 Ом/см².

Как утверждают ученые, сочетание высоких механических качеств с электропроводностью и прозрачностью открывает значительные перспективы использования пряжи и тканей на основе углеродных нанотрубок в качестве материала для искусственных мускулов, прозрачных электродов, нагреваемых покрытий для оконных стекол и т. п.