Електропровідність надміцних проводів з нанотрубок на 86% краща від мідних
Якщо згорнути в циліндр графен - матеріал завтовшки в один атом вуглецю - вийдуть вуглецеві нанотрубки, які по міцності будуть в сто разів перевищувати сталевий прут такого ж діаметра. Однак зробити з тисяч нанотрубок досить протяжну нитку складно. Китайські фахівці змогли покращити один із існуючих методів і отримали провід з рекордною електропровідністю — на 86% краще, ніж у мідного дроту.
Відкриті в 1991 році вуглецеві нанотрубки, також відомі як фулерени здобули популярність як один із найінноваційних матеріалів XXI століття. Упродовж понад 20 років дослідники намагалися оптимізувати цей процес. Команда вчених з Академії наук Китаю розробила та побудувала за допомогою модифікованого методу спінінга новий інструмент, що розподіляє нанотрубки у певні позиції та підвищує їх компактність.
"Якщо окремі вуглецеві нанотрубки не будуть правильним чином розподілені і зібрані так, щоб весь провід був гладким і щільним, то це вплине на загальну продуктивність кінцевого продукту", - пояснив професор Гао Еньлай з університету Ухань, один з дослідників.
В результаті вченим вдалося створити вуглецеві нановолокна з динамічною міцністю до 14 ГПа, тобто набагато більше, ніж у відомих волоконних матеріалів. Електрична провідність виявилася на 86% більшою, ніж у міді, а межа міцності на розрив - 1,65 ГПа. Показники цілісності та провідності залишилися на високому рівні після 5000 циклів згинання.
Як підкреслив Гао та його колеги, масове виробництво подібних нанопроводів поки що залишається складним завданням. Зробити цей процес економічно вигідним ще не виходить, пише SCMP.
Фахівці з Чикагського університету отримали матеріал, в якому молекулярні фрагменти перемішані, але все ще зберігають здатність відмінно проводити електричний струм. Така поведінка суперечить законам фізики і може виявитися вкрай корисною: новий матеріал, який набуває заданої форми, як пластилін, може відкрити шлях до створення електроніки нового покоління.