Исследователи МФТИ, ТИСНУМ, МГУ и МИСиС выяснили в ходе экспериментов, что под давлением поверхность нанотрубок разрушается, что позволяет им прочно «склеиться» между собой. При этом внутренние стенки трубок не повреждаются, а только уменьшаются в размерах. Если давление снизить, нанотрубки восстановят свою первоначальную форму.
«На образование связей между нанотрубками „расходуется“ внешняя оболочка, в то время как внутренние слои оказываются незатронутыми. Это позволяет сохранить уникальную прочность исходных нанотрубок», — рассказывает Михаил Попов, профессор МФТИ.
Нанотрубки поместили в сдвиговую камеру с алмазными наковальнями и применили два вида давления: всестороннее, или гидростатическое, и напряжение сдвига (или касательное). Благодаря компьютерному моделированию ученые установили, что под давлением в 55 Гпа (в 500 раз больше, чем давление воды на дне Марианской впадины) структуры трубок деформируются по-разному: гидростатическое меняет геометрию стенок, а сдвиговое — состояние атомов углерода, от чего соседние трубки склеиваются.
Углеродные нанотрубки нашли широкое коммерческое применение благодаря своим особым механическим, проводящим и термическим свойствам. Они используются в батареях и аккумуляторах, сенсорных панелях для смартфонов и планшетов, в солнечных элементах, в антистатических покрытиях и композитных корпусах для электроники, пишет МФТИ.
SolarWave — электрокатамаран с неограниченным запасом хода
Идеи
Чистые нанотрубки, полупроводящие или металлические, могут быстро изменить облик современной электроники, однако, изолировать их друг от друга не так просто. Команде ученых Университета Макмастера удалось разработать недорогой процесс очистки полупроводящих нанотрубок.