Углеродные нанотрубки как производственный материал

Углеродные нанотрубки, подающий большие надежды материал, каковой планируют внедрять и применять в обширном ряде производства и спектрах отраслей, от изготовления игрушек для детей до космической отросли и оборонных заказов. И все же, совсем недавно стало известно и ряд минусов такой технологии.


Минимальное отклонение в структуре или нарушение атомов углерода в процессе производства структуры приведет к падению их прочности на 40-60%. Этот факт и ставит под большой вопрос  возможности строительства лифта на малую орбиту Земли из материала на основе углерода. Долговечность таких трубок зависит от качественной атомной структуры. Каждая такая трубочка имеет толщу стенки  всего один атом углерода, а сам атом образует решеточную структуру. Теоретические расчеты показали, что пределом стабильности и надежности на разрушение для каждой технологии приблизительно 100 GPA. Это делает соединение углеродных молекул единственным материалом такой прочности материала. Разработчики волокна, полученного из трубок, к  большому разочарованию констатируют,что стабильность будет иметь минимальную.Коллектив молодых ученых смоделировал поврежденные трубки, в некоторых было больше или не хватало атомов, чем было нужно. Оказалось, получалась, ячейка шестиугольника трансформировалась в семиугольники или же пятиугольную атомную решетку. Параллельно тестировали и анализировали углеродные нанотрубки с изломами. Выяснилось что, минимального дефекта в структуре хватало для снижения прочности до минимума, вдобавок эффект моментально показывал большое количество смещение атомов углерода.Самым слабым местом, после моделирования оказался излом. Начинается он сразу же и приводит к полному распаду связей углерода сплетенного в единое волокно.


Тоже происходит по цепи и с остальными трубками, все соединение разваливается. Развитие человечества невозможно без инноваций и технологий будущего. Данная технология строительства и внедрение в нашу повседневную жизнь, будет невозможна без устранений дефектов и понимания правильного построения молекулярных структур различных материалов, в том числе и углеродных нанотрубок.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить



Партнеры

Интересно