Углеродные нанотрубки сравнялись по удобству использования с пластиком
Профессор Цзяцинь Хуан из Северо-западного университета готов возобновить изучение углеродных нанотрубок. И поможет ему в этом распространенный химикат, который ранее использовался в домашних чистящих средствах.
Речь идет о крезоле, недорогом, массово производимом растворителе, сообщает sciencedaily.com. С его помощью Хуан открыл способ рассеивать углеродные нанотрубки в беспрецедентно высоких концентрациях без добавок или агрессивных химикатов. В процессе обнаружилось, что материал переходит от дисперсии к густой пасте, затем в самостоятельный гель и «тесто», которому можно придавать нужную форму.
Выводы проекта представлены в журнале PNAS.
«Благодаря своим исключительным механическим, термическим и электрическим свойствам, углеродные нанотрубки привлекали много внимания, — объяснил профессор Хуан. – Но, после десятилетий исследований и развития, интерес несколько упал».
Одна из причин – сложность обработки. При массовом производстве, обычно в форме порошка, трубочки перекручиваются и запутываются. Это стало серьезным ограничением для массового внедрения.
«Скопление трубок трудно разделить, — объяснил Хуан. – И если вы не получите хорошую дисперсию, то не сможете сделать высококачественные пленки, требующиеся для многих решений».
Ранее для решения проблемы использовались добавки, создававшие покрытие на нанотрубках. Оно меняло свойства их поверхности, заставляя разделяться. Хотя методика работала, она оставляла побочные продукты и могла отрицательно сказаться на нужных свойствах структуры. Крезол же не менял характеристики поверхности нанотрубок. Разделив спутанные элементы, ученые могли просто смыть его или нагреть до испарения.
Обнаружив способ изготовления углеродных нанотрубок в больших концентрациях, авторы также открыли новые типы материала, описанные выше. Их можно формовать или использовать в качестве проводящих чернил в 3D-печати.
«Тестообразное состояние нанотрубок удивительно, — отметил Кэвин Чиу, аспирант лаборатории Хуана и первый автор работы. – Из него легко лепить различные структуры, как из пластилина».
«Растворитель заставил материал вести себя как полимеры, — подытожил Хуан. – Интересно наблюдать, как крезол и его производные делают сложные в обработке углеродные нанотрубки такими же удобными в использовании, как обычный пластик».
