Ученые предложили способ улучшения качеств наноматериалов для электроники
15.12.2020
Современные наноматериалы используются при производстве компьютеров, в том числе квантовых, для медицинской диагностики, высокоскоростной передачи данных, а также в различных областях промышленности. Исследователи из Института общей и неорганической химии РАН совместно с коллегами из Московского физико-технического института, Сколковского института науки и технологий и Института химии растворов РАН разработали метод рассеивания углеродных нанотрубок, который может быть перспективен для создания улучшенных нанокомпозитов на их основе.
Одностенные углеродные нанотрубки или графеновые нанотрубки – уникальная добавка, позволяющая улучшить свойства практически любого материала: от бетона и керамики до стекла и полимеров. Введение даже небольших количеств углеродных нанотрубок заметно меняет свойства полимеров, придает им электропроводность, повышает теплопроводность, улучшает механические характеристики, химическую и термическую устойчивость. Но у графеновых нанотрубок есть существенный недостаток – они распределяются по объему материала неравномерно.
Ученые ИОНХ РАН совместно с коллегами из МФТИ, Сколтеха и ИХР РАН предложили метод диспергирования (рассеивания) углеродных нанотрубок, который может быть перспективен для создания на их основе композитных материалов, с использованием сверхкритических флюидов.
«В качестве объекта исследования нами были взяты одностенные углеродные нанотрубки. У них есть существенная проблема – они легко слипаются, а для производств необходимо равномерное распределение нанотрубок по полимеру. Для решения этой проблемы мы впервые решили применить технологию высокого давления, так называемый метод сверхкритических флюидов. После обработки нанотрубок в «сжатом газе» при высоком давлении их выпускают через узкое сопло в сосуд при атмосферном давлении. Наш коллектив исследовал нанотрубки разными методами и показал, что возможно уменьшить размер их агломератов более чем вдвое, что является существенным для таких систем и перспективно для практических приложений», – комментирует работу младший научный сотрудник Лаборатории сверхкритических флюидных технологий ИОНХ РАН Антон Воробей.
Результаты исследований опубликованы в международном журнале Molecules.
Одностенные углеродные нанотрубки или графеновые нанотрубки – уникальная добавка, позволяющая улучшить свойства практически любого материала: от бетона и керамики до стекла и полимеров. Введение даже небольших количеств углеродных нанотрубок заметно меняет свойства полимеров, придает им электропроводность, повышает теплопроводность, улучшает механические характеристики, химическую и термическую устойчивость. Но у графеновых нанотрубок есть существенный недостаток – они распределяются по объему материала неравномерно.
Ученые ИОНХ РАН совместно с коллегами из МФТИ, Сколтеха и ИХР РАН предложили метод диспергирования (рассеивания) углеродных нанотрубок, который может быть перспективен для создания на их основе композитных материалов, с использованием сверхкритических флюидов.
«В качестве объекта исследования нами были взяты одностенные углеродные нанотрубки. У них есть существенная проблема – они легко слипаются, а для производств необходимо равномерное распределение нанотрубок по полимеру. Для решения этой проблемы мы впервые решили применить технологию высокого давления, так называемый метод сверхкритических флюидов. После обработки нанотрубок в «сжатом газе» при высоком давлении их выпускают через узкое сопло в сосуд при атмосферном давлении. Наш коллектив исследовал нанотрубки разными методами и показал, что возможно уменьшить размер их агломератов более чем вдвое, что является существенным для таких систем и перспективно для практических приложений», – комментирует работу младший научный сотрудник Лаборатории сверхкритических флюидных технологий ИОНХ РАН Антон Воробей.
Результаты исследований опубликованы в международном журнале Molecules.