Создан "стальной" пластик

Уже давно широко известно, что нанотрубки, нанопластины и наностержни отличаются огромной прочностью, но  большие объекты, составленные из таких микроскопических кирпичиков, такими свойствами не обладают. Это связанно с тем, что между собой упомянутые выше наноструктуры не образуют крепких связей. Американские учёные на страницах журнала Science рассказывают, как им удалось решить эту проблему – передать прочность "нанокирпичиков" всему "зданию".

Строительную терминологию мы используем преднамеренно, потому что именно так легче всего понять суть решения. Исследователи использовали поливиниловый полимер для того, чтобы скрепить между собой нанопластинки и дать возможность такому композитному материалу более эффективно распределять внешние напряжения. Слой в несколько молекул полимера играет роль цементного раствора в стене из нанокирпичей. В результате, учёные получили лёгкий и прозрачный пластик, который в прочности на равных может соревноваться со сталью.

Для "постройки" слоя пластика толщиной не более обычной кухонной пластиковой обёртки был использован робот-рука, который опускал стеклянную подложку поочередно в два раствора – клееподобный раствор виниловго полимера и жидкую взвесь квадратных керамических нанопластинок толщиной в один нанометр и сторонами равными 100 нм. В результате был получен образец состоящий из 300 слоёв композита.

Легко предсказать, что материал с такими свойствами как лёгкость, прозрачность и высокая прочность без сомнений найдёт себе широкое применение, если технология будет доведена до промышленных масштабов. Потенциальная область применения начиналась бы от постройки микророботов до зубопротезной медицины и военно–промышленного комплекса. На эту разработку уже было выделено $1,2 млн. амереканским оборонным ведомством на разработку материалов для новых видов брони.

Источник: Scientific American