В эксперименте учёных из Университета
Южной Калифорнии (США) однослойные углеродные нанотрубки
продемонстрировали удельную прочность, в 117 раз превышающую
показатели стали.
Опыты конца прошлого века показали, что нанотрубки разрушаются при
удлинении на 5,3–5,8 процента. Эти данные, однако, не подтверждаются
расчётами, которые говорят о куда большей возможной прочности.
Рис. 1. Экспериментальная установка и нанотрубки, протянутые над прорезью (иллюстрация из журнала ACS Nano).
В своей работе авторы использовали в качестве подложки заготовку,
выполненную из кремния и нитрида кремния. Она устанавливалась на
специальный стол, части которого могли смещаться друг относительно друга
с шагом в 0,5 мкм, а над прорезью в заготовке «подвешивались»
нанотрубки, получаемые методом химического осаждения из паровой фазы.
Максимальная начальная длина нанотрубок составила 195 мкм.
Постепенно увеличивая ширину прорези, исследователи, естественно,
повышали и напряжение растяжения, значение которого доходило до
98,9 ГПа. Относительное удлинение при этом оказалось равным (13,7 ±
0,3)%, а измеренная удельная прочность нанотрубок достигла 74 000
кН•м/кг. По этому показателю они, как уже было сказано, в 117 раз
превзошли сталь и в 30 — кевлар.
В ближайшем будущем, вероятно, появятся новые экспериментальные
результаты, которые ещё выше поднимут планку прочности нанотрубок.
Полная версия отчёта опубликована в журнале ACS Nano.
По материалам:
Пожалуйста, оцените статью:
- Источник(и):
1.Американское химическое общество
2.compulenta.ru
http://www.nanonewsnet.ru/news/2010/uglerodnye-nanotrubki-na-dva-poryadka-prochnee-stali
