Исследователи из Северо-Западного университета создали новый вид волокна, которое крепче Кевлара. Группа, состоящая из специалистов в нескольких областях, создала высококачественное волокно из углеродных нанотрубок и полимера, которое отличается невероятной прочностью, крепостью и сопротивлением разрушению.
![]()
Фото из открытых источников
Используя передовой метод электронной микроскопии, группа смогла протестировать и изучить волокна во многих различных масштабах - начиная от нано-масштаба и заканчивая макро-масштабом. Это помогло им понять, как именно малейшие взаимодействия влияют на качество материала.
"Мы хотим создать новое поколение волокон, которые отличаются крепостью и прочностью. Большим препятствием в создании волокон, является необходимость идти на компромисс между крепостью и эластичностью материала. Мы же хотим волокно, которое обладает обоими этими качествами. Волокна, которые мы изготовили, показывают высокие результаты, как в эластичности, так и по части прочности. Они могут поглотить и рассеять большое количество энергии, не разорвавшись. У этих волокон широкий спектр применения в оборонной и аэрокосмической областях", - сказал Горацио Эспиноза.
Создание нового волокна исследователи начали с углеродных нанотрубок - цилиндрических молекул углерода, которые являются одними из самых крепких молекул в природе. Но, когда их собирают в кучу, то они теряют прочность - трубки начинают буквально скользить друг между другом.
Команда добавила полимер к нанотрубкам, чтобы зафиксировать их на месте, а затем сделала из нового материала пряжу. Они протестировали крепость этого материала с помощью специальных тестов, с использованием сканирующего электронного микроскопа. Этот мощный микроскоп помогал увидеть деформацию материала.
Эта технология позволила исследователям получить изображения материала в невероятно большом разрешении и увидеть деформацию и разрывы, изучив материал в нескольких масштабах.
В результате получился материал, который крепче Кевлара, - то есть, его способность поглощать энергию не разрываясь выше. Результаты исследования были опубликованы в журнале ACS Nano.
