Drukuj

Nanotechnologia w kauczukach

Nanotechnologia w kauczukach
Japońscy naukowcy pracują nad nowym rodzajem kauczukopodobnego materiału bazującego na rozwiązaniach nanotechnologicznych.

Pierwsze etapy prac prowadzonych przez japoński National Institute of Advanced Industrial Science and Technology zaowocowały powstaniem elastycznego niczym guma materiału zawierającego nanorurki węglowe, który zachowuje miękkość w zakresie temperatur obejmujących ponad 1000 st. C. Stało się tak na skutek modyfikacji procedury stosowanej podczas katalitycznej syntezy nanorurek węglowych.

Większość elastycznych polimerowych materiałów, np. guma silikonowa zachowuje swoje właściwości w przedziale temperatur od ok. - 50 do 300 st. C. Gdy temperatura otoczenia jest niższa, materiał staje się wówczas twardy i pod wpływem zewnętrznej siły pęka. W sytuacji odwrotnej, kiedy temperatura jest wyższa od granicznej, standardowo produkowane gumy i elastyczne tworzywa niebezpiecznie miękną i rozpływają się.

Japończycy odkryli natomiast nowe właściwości materiału wyprodukowanego na bazie nanorurek węglowych. Nanorurki węglowe to struktury nadcząsteczkowe, mające postać pustych w środku walców. Tego typu nanostruktury posiadają szereg unikatowych cech, m.in. ogromną wytrzymałość mechaniczną, jak również duże przewodnictwo elektryczne. Podczas badań analizowano zmiany struktury sieci nanorurek węglowych, gdy celowej modyfikacji poddano katalizator stosowany podczas wytwarzania nanorurek metodą chemicznego osadzania w parach.

Okazało się, że niewielka zmiana zastosowanego katalizatora poskutkowała syntezą sieci całkowicie nieuporządkowanych nanorurek węglowych. Po przeanalizowaniu fizykochemicznych właściwości otrzymanego nanomateriału, naukowcy doszli do wniosku, że udało im się wytworzyć, jako pierwszym na świecie, lepkosprężysty materiał, który zachowuje swe cechy w przedziale temperatur od - 196 st. C do 1000 st. C. Obecnie trwają prace nad dopracowaniem syntezy nowego nanorurkowego materiału, by wytrzymywał on wzrost temperatury nawet do 3000 st. C. Niestety wciąż nic nie wiadomo na temat praktycznego wykorzystania opracowywanych materiałów.