Российские ученые придумали пластик с глиняными нанотрубками

27 Октября 2015 0

Группе российских и китайских ученых удалось найти широкий спектр применения единственному известному природному минералу, который почти на 95% состоит из нанотрубок. Материал называется галлуазитом и представляет собой свернутые в нанотрубки слои алюмосиликатной глины. Обзорная работа опубликована в журнале Advanced Materials, сообщает N+1.

Одно из найденных авторами перспективных применений — улучшение механических и адгезивных свойств полимеров. Ученые доказали, что при добавлении 5—10 весовых процентов галлуазита в различные пластмассы, их прочность на растяжение может увеличиваться на 50%, а модель упругости — почти втрое. Кроме того, авторы предложили модифицировать их различными наполнителями, которые можно поместить во внутреннюю или внешнюю поверхность трубок, — антибиотиками, металлами, магнетиками, ингибидорами коррозии, разными солями и другими соединениями. Таким образом, авторам удалось создать антибактериальные, огнезащитные, лекарственные, антикоррозийные, проводящие и магнитные пластики.

Ученые использовали уникальные свойства галлуазитных нанотрубок для создания методик, позволяющих внедрять наполнители во внутреннюю полость. Поверхность нанотрубок обладает противоположными химическими свойствами: внутренняя, состоящая из оксида алюминия, преимущественно «притягивает к себе» отрицательно заряженные частицы, в то время как внешняя, из оксида кремния, имеющие положительный заряд. Это открывает возможности сочетать различные свойства в одном и том же материале. Например, для создания «магнитно-антибактериальных» пластмасс.

Один из самых простых способов заполнения — вакуумная откачка. Нанотрубки и наполнитель помещали в сосуд с водой, а затем в системе создавали низкий вакуум. Внутри полости нанотрубок тоже содержится воздух, и во время откачки в образовавшееся пустое пространство «затягивало» воду и наполнитель.

Для создания еще одного метода ученые скопировали процессы, происходящие в живых клетках. Авторы помещали внутрь нанотрубок различные белки, например, фермент уреазу, который «перерабатывает» раствор хлорида кальция и мочевины в карбонат кальция. Ученые доказали, что полученный карбонат кристаллизуется исключительно внутри поверхности нанотрубок.

Комментарии 0
Войдите, чтобы оставить комментарий
Пока пусто
Блоги

Авторские колонки

Ошибка