В Киеве погибла еще одна журналистка

Линднер: Германия не будет платить за российский газ в рублях

В МИД указали на массовый отток чиновников из администрации Байдена

Главное

Спорт


		В Китае предупреждают об угрозе конфликта великих держав

		В одной из кофеен Львова неожиданно появилась Анджелина Джоли

		Bloomberg рассказал о содержании нового пакета санкций ЕС против России

		В МИД указали на массовый отток чиновников из администрации Байдена

		Папа Римский хотел бы приехать в Киев

Новости шоу-бизнеса

Подпишитесь на нашу рассылку Наш партнёр

Женская сеть myJulia.ru

	6 интересных традиций встречи нового года со всего мира
	«Ёлка телеканала Карусель» в Крокусе подарит незабываемый новогодний праздник всем поклонникам российской анимации
	Конкурс рецептов "Вдохновляйся и твори" на Поваренке в самом разгаре!
	Конкурс рецептов "Вдохновляйся и твори" на Поваренке
	Конкурс «Лучший пользователь октября» на Diets.ru

Если Вы заметили ошибку, пожалуйста, выделите её мышкой и нажмите Ctrl+Enter

Эта удивительная нанобумага

27.4.2008 20:02

Фото: Нанобумага удивляет ученых. Фото с сайта lawsofsimplicity.com
На фото: нанобумага удивляет ученых.

В журнале «Science» опубликована работа группы учёных из далласского и двух бразильских университетов, в которой описаны способ изготовления и свойства нанобумаги.

Бумагу из нанотрубок ученые под руководством Рея Богмана сделали по традиционной технологии, которая используется для изготовления бумаги из целлюлозы (взвесь тонких нитей в воде упаривается до образования черной углеродной бумаги), но целлюлозные волокна заменили углеродными нанотрубками.

Исследователи выяснили, что у большинства материалов растяжение приводит к сокращению их размеров в поперечных направлениях, а у листа нанобумаги все происходит наоборот - ширина увеличивается при продольном вытягивании. При этом бумага из однослойных нанотрубок имеет положительный коэффициент Пуассона (коэффициент поперечной деформации). Коэффициент Пуассона - отношение относительного поперечного сужения (расширения) к относительному продольному удлинению. С увеличением доли многослойных нанотрубок происходит резкий переход к отрицательному значению.

В своей работе ученые использовали для объяснения этого эффекта простую механическую модель и аналогию. Нанотрубки имеют зигзагообразную форму и соединяются между собой так, как рейки в сжимаемых решетчатых структурах - в статье авторы для сравнения приводят каркас-шкаф для хранения винных бутылок.

Другой неожиданностью стало то, что композиция из нанотрубок разного типа становится в 2 раза прочнее, чем каждый из материалов по отдельности.

Такие необычные свойства нанотрубок могут использоваться при создании новых конструкционных материалов, различных датчиков, искусственных мускулов. Для приборостроения, например, очень важно разработать материал с нулевым коэффициентом поперечной деформации - для создания высокоточных датчиков линейных и угловых перемещений.

Если из разработанного химиками удивительного материала сделать, к примеру, винные пробки, то штопор для их откупоривания окажется бесполезным: попытки вытянуть пробку лишь ещё сильнее прижимали бы её к бутылочному горлышку.

В результате исследований удалось построить модель, предсказывающую механические свойства нового наноматериала. Модель учитывает легкость растяжения и изгиба волокон и способна количественно показать, почему обычная целлюлозная бумага никогда не меняет знак коэффициента Пуассона с положительного на отрицательный. В недалеком будущем вещества с необходимыми механическими свойствами можно будет делать по заказу.

В природе также есть материалы с отрицательным коэффициентом Пуассона но их совсем немного – кожа, покрывающая коровье вымя, некоторые виды минералов, живая костная ткань. Понимание важной роли таких материалов в быту пришло лишь в последнее время, и многие синтетические ауксетики были созданы на основе полимерных пенок. Такие материалы применяются как губки, упаковочный материал и даже в бронежилетах. К ауксетикам относится и Gore-Tex, используемый в спортивной обуви.

Но ещё задолго до создания Gore-Tex и даже появления теории упругости люди уже использовали материалы с необычным коэффициентом Пуассона - например, пробковое дерево, у которого эта величина хоть и положительна, но очень невелика. Все знают, как трудно засунуть пробку обратно, однако благодаря небольшому коэффициенту Пуассона пробка при этом не слишком удлиняется. Но небольшого положительного значения этой величины у пробки оказывается достаточно, что пробку можно вынуть штопором: растягиваясь, она чуть-чуть сжимается.

Отрицательный коэффициент в нанобумаге возникает из-за необычного сочетания силовых констант, описывающих работу нанотрубок на растяжение и на изгиб. Важное значение имеет трубчатая форма нановолокон и степень сцепления между стенками одностенных трубок. Эти константы, слабость контактов между одностенными и многостенными нанотрубками и слабости взаимодействия между различными слоями многостенных нанотрубок и приводят к отрицательному коэффициенту Пуассона.

Автор: Александр Тарасенков
Прочтений: 6356

Добавить комментарий

Для добавления комментария заполните все поля формы:
Смотрите еще:

Тайны дня

Поиск

Апрель 2024

Пн

Вт

Ср

Чт

Пт

Сб