Пластическая сталь: Как закалялся пластик
Новый пластиковый композит, созданный группой Николая Котова, работающего в Мичиганском Университете, формируется послойно — как природный перламутр — и обладает той же прочностью. В нем чередуются плотные слои наночастиц монтмориллонита (MTM) и слои хрупкого полимера — поливинилалкоголя (PVA), который широко используется в современных красках и клеях, и здесь играет роль скрепляющего компонента. «Наноклей» PVA и слои MTM накрепко соединяются водородными связями: даже если такие связи нарушаются, они легко образуются снова, придавая устойчивость всей архитектуре. Другой «секрет» нового пластика — расположение наночастиц в слоях MTM, которые наносятся, как кирпичи в стенке, чуть смещенными друг относительно друга, и придают всей «наноконструкции» дополнительную прочность.
В сущности, ученым удалось решить давнюю и довольно непростую проблему. Дело в том, что сами по себе наночастицы чрезвычайно прочны — однако для того, чтобы получить из них прочный материал, эту прочность необходимо каким-то образом перенести на объекты обычных размеров. А для этого необходимо сохранять прочность наночастиц и нанотрубок при создании из них крупных массивов.
Чтобы получить такой пластик, исследователям пришлось создать автоматическое устройство, которое формирует его слой за слоем. Точный манипулятор переносил небольшую стеклянную пластину то в раствор полимера, то в жидкую суспензию нанотрубок. После высыхания процесс повторялся снова — с помощью такого робота ученые создали 300-слойный образец композита, толщиной с обычный полиэтиленовый пакет.
Композит не только прочнее стали, но и значительно легче, что делает его весьма перспективным в создании и бронежилетов, и корпусов небольших летательных аппаратов.
Читайте также увлекательную историю изобретения кевлара — материала прочнее стали: «Спаситель жизней», и статью о современных металлах и сплавах: «Ракетные металлы».
По публикации Roland Piquepaille′s Technology Trends