Нанотрубки из похожих материалов проявляют неожиданно разные свойства
Нанотрубки из похожих материалов проявляют неожиданно разные свойства




10:00 16.06.2014 |    406 прочтений



Для ученых МТИ, по их признанию, стало большой неожиданностью, когда оказалось, что нанотрубки из углерода и нитрида бора сильно различаются с точки зрения одного из ключевых свойств: если первые обладают сверхнизким трением, то вторые, наоборот, очень высоким.

Нанотрубки
Источник: Lydéric Bocquet et al.

Нанотрубки — полые цилиндры толщиной в тысячные доли человеческого волоса — активно исследуются с точки зрения возможности применения в солнечных батареях, химических датчиков, композитных материалов повышенной прочности и не только. Главный предмет исследований — углеродные нанотрубки, но изучаются и другие.

Для ученых Массачусетского технологического института, по их признанию, стало большой неожиданностью, когда оказалось, что нанотрубки из углерода и нитрида бора сильно различаются с точки зрения одного из ключевых свойств: если первые обладают сверхнизким трением, то вторые, наоборот, очень высоким. Исследователей поразило это, так как азот и бор соседствуют с углеродом в таблице Менделеева, и по свойствам эти элементы похожи. Объяснить различие ученые затрудняются, хотя нанотрубки двух типов различаются и уровнем проводимости: углеродные — проводники или полупроводники, а борнитридные — изоляторы.

Трение измерялось с помощью конструкции, которая растягивала нанотрубку с вложенными в нее трубками меньшего диаметра, прилагая контролируемое усилие. Исследователи предполагают, что нанотрубки с высоким трением можно было бы использовать в качестве амортизирующего материала. Парадоксально, но в промышленности нитрид бора применяется в качестве твердой смазки. Ученые отмечают, что различия в поведении материалов в монолитной и наноструктурной форме — сейчас предмет многих исследований, которые в конечном счете могут послужить делу разработки различных наноэлектромеханических систем и устройств.


Теги: