Новые трубки из того же углерода: у них все, как у нанотрубок, и даже лучше… но только не наноразмеры.

Намного крупнее нанотрубок, колоссальные углеродные трубки можно разглядеть невооруженным глазом. Они имеют прочную двухслойную цилиндрическую структуру
Сравните: обычная нанотрубка структурно представляет собой полый однослойный цилиндр

Углеродные нанотрубки — уже привычное словосочетание. Полые цилиндры, состоящие из пустотелой «оболочки» толщиной в один-единственный атом углерода, обладают рядом уникальных и весьма перспективных свойств. Вдохновленные ими, исследователи по всему миру учатся все лучше манипулировать с этими объектами и получать из них все новые полезные структуры. Они учатся затачивать их на манер карандашей («Наноподшипники») и заставлять «похудеть» («Худеющие нанотрубки»), собирают простейшие устройства — двигатель («Наномотор») и самогонный аппарат («Спирт из нанотрубок»). Словом, перспективы безграничны.

Именно работая с нанотрубками и пытаясь подобрать условия, при которых из газообразного углерода будет расти как можно более плотный «лес» из как можно более длинных нанотрубок, ученые во главе с Хьюшенгом Пенгом (Huisheng Peng) совершенно обнаружили, что получается у них нечто совершенно неизвестное до сих пор.

По словам исследователей, открыв вакуумную камеру, они, к своему удивлению, увидели повсюду в ней тончайшие черные нити и целые мотки — а ведь нанотрубки, понятно, невооруженным глазом нанотрубок не увидеть! Выращенные ими трубки оказались толще нанотрубок в десятки тысяч раз (вот почему ученые и назвали их «колоссальными углеродными трубками» — Colossal Carbon Tubes).

Они не настолько прочны, как нанотрубки, но все равно оказываются в 30 раз прочнее самого прочного кевлара (из расчета на ту же массу), а в сравнении с нанотрубками изготовить их промышленно намного проще. Кстати, об истории разработки кевлара мы рассказывали в заметке «Спаситель жизней».

Действительно, нанотрубки при всей их прочности пока чрезвычайно сложно организовать в более крупные волокна — именно это пока не позволяет создать целую кучу потрясающих вещей вроде очень легкого бронежилета или тросов для космического лифта.

Итак, полученные колоссальные углеродные трубки образуют нити длиной до нескольких сантиметров при толщине порядка 1 мкм. Атомы углерода организованы в них в те же шестигранные структуры, что и в нанотрубках. Однако если нанотрубки являются простыми однослойными цилиндрами, в колоссальных трубках слоев два. По мнению исследователей, организованы эти слои на манер бутерброда толщиной 100 нм, половинки которого соединены дополнительными прочными связями. Это делает структуру как бы «гофрированной», благодаря чему трубки получаются гибкими и упругими, прекрасно растягиваются — и при этом вдвое прочнее, чем самые прочные тяжи, которые пока удается с большим трудом собрать из отдельных нанотрубок. По данным группы Пенга, колоссальные трубки хорошо проводят свет и электричество. Словом, и желать больше нечего!

Конечно, нужны дополнительные исследования, причем многочисленные, ведь пока о таких трубках известно очень мало, и даже структура их установлена лишь гипотетически. Ну а затем… будем ждать тросов для космического лифта!

По информации Science News