Найден новый способ микроструктурной обработки наноструктурных материалов

  • Дата: 15:04 19-09-2014
  • Просмотров: 1366
  • Печать

Ученые разработали новый способ микроструктурной обработки наноструктурных материалов.

Поверхности изготовленны путем самосборки углеродных нанотрубок и спосбоны проявлять различные свойства, включая механическую жесткость и прочность, а так же водоотталкивание.

"Мы доказали, что механические силы могут способствовать образованию наноструктур, образовывающих трехмерные микроструктуры, свойства которых мы можем регулировать", - заявил Э. Джон Харт, доцент кафедры Массачусетского Технологического Института (MIT) и главный автор исследования новой технологии в Nature Communications.

Согласно исследованиям MIT, метод заключается в индукции углеродных нанотрубок, которые расширяются в ходе химической реакции.

Процесс начинается с отпечатывания двух моделей на подложке: одна из которых является катализатором, а вторая, материалом, который, контролирует расширение нанотрубок.

В ходе исследования, ученые доказали, что модели находящие под определенным углом в течение процесса образуют определенные формы.

"Мы уже можем точно охарактеризовать простые двухмерные образования, соответственно, сможем создать из нанотрубок трехмерную совокупность", заявил Харт.

Нанотрубки расширяются и увеличиваются с разной скоростью, примыкают и притягивают друг друга, создавая более сложные формы, по словам Харта, "это абсолютно новый принцип механической регулировки наноструктурных материалов".

"Не многие процессы обработки обладают такой пропускной способностью и могут обеспечить такую ковкость при создании трехмерного покрытия, говорит Харт. Эта технология наиболее привлекательна при создании многомерных структур, форма каждой структуры определяется первоначальным шаблоном. Харт так же заявляет, что данная технология может обеспечить материалы другими свойствами, такими как электрической и тепловой проводимостью и химической активностью, путем наложения различных покрытий на нанотрубки в ходе их расширения.

"Если вы начинаете процесс покрытия сразу же после обработки, вы можете точно определить его свойства", - сказал Харт. Например, покрывая нанотрубки керамическим покрытием, используя метод называемый атомно-слоевое осаждение, позволяет регулировать механические свойства структуры.

"Когда плотное покрытие наносится, мы получаем жесткую и прочную поверхность вне зависимости от плотности материала. Когда покрытие наносится тонким слоем, структуры становятся гибкими и эластичными".

Этот подход сможет так же обеспечить дублирование некоторых сложных структур животного мира, поделилися Харт, - и возможно, пустит в массовое производство материалы с особенным покрытием, например, водоотталкивающим или клейкостью, как у некоторых насекомых.

"Мы заинтересованы в управлении этими основными свойствами, используя модульные системы производства", - сказал Харт.

Харт говорит, что подобные покрытия обладают прочностью углеродных нанотрубок, которые смогли бы обеспечить существование в суровых условиях окружающей среды, если бы они находились на электронном обеспечении и выступали бы в качестве сенсоров для передачи механических и химических сигналов.

новости партнёра
Новости от RED TRAM