Углеродное нановолокно

Доброго четверга.

Под сенью свирепого, жестокого, но при этом стойкого Тора, я хочу рассказать о чём-то похожем по многогранности и прочности на этого йотуна (и на четверть аса).

И что же это?

УНВ. А если получить графен, организовать из него цилиндрические структуры и объединить их в что-то типа текстиля? Ты ведь знаешь, какой крутой этот самый графен? Если нет, то рекомендую ознакомиться с работами немцев Ханнса‑Петера Бёма и Ульриха Хофмана.

А ещё с исследованиями Андрея Гейма (видимо, самый цитируемый физик современности) и Константина Новосёлова (самый молодой лауреат Нобелевки по физике). Оба учились и начали карьеру у нас, однако наступили святые девяностые. Время, когда всякие твари убили СССР и делили имущество покойного. В России учёные перестали быть нужны, и Британия с Нидерландами, как участники дележа, получили свою долю, в том числе двух выдающихся специалистов.

Так что каждый п...с (не является пропагандой ЛГБТ), наживший в 90-е капитал, немного, но причастен к тому, что графен впервые получили не у нас.

Земля те стекловатой. 

Химический состав.

Очень простой. C, он же углерод. В состоянии sp²-гибридизации. То есть две внешние p-орбитали атома и одна из s-орбиталей «смешиваются», и получается три орбитали, развернутые под углом 120 градусов в одной плоскости. Из-за особенностей углерода они могут объединяться друг с другом, образуя очень большой (гипотетически хоть из всего углерода вселенной) кристалл, ну или молекулу, если так больше нравится.

Как правило, чем меньше примесей, тем лучше, но можно добавлять другие химэлементы для придания особых свойств.

Хотел тут добавить фоточку Адика, как адепта чистоты, но, с одной стороны, он сам был неоднородного происхождения, с другой, как видишь, даже в химии может понадобится смесь, а уж в отношении людей тем паче, в-третьих, недавно осудили чувака, опубликовавшего фото кота, похожего на Гитлера. Кота, сука! О чём думал судья, принявший такое решение? Раз уж у нас такая идиотия происходит, мне жалко денег на штраф.

Структура.

В отличие от углеродных нанотрубок, где графеновый лист свёрнут в идеальный цилиндр, в углеродном нановолокне графеновые слои уложены под определённым углом к оси волокна в виде «чашек», пластин или конусов. Этот угол (α) и определяет конечные свойства материала. 

Основные типы структур — «ёлочка» с большим α, его проще допировать (добавлять примеси), 

и «бамбук» с малым α, которые по свойствам ближе к нанотрубкам, прочнее и стабильнее чем «ёлочка».

Свойства. 

Исключительная механическая прочность на разрыв и жёсткость. Превосходит многие традиционные материалы, при этом оставаясь лёгкими.

Благодаря наноразмерному диаметру и особенностям внутренней структуры, волокна имеют огромную площадь поверхности.

Высокая тепло- и электропроводность. А в смеси с разными химэлементами можно получить и полупроводники.

Устойчивость к температурам с сохранением свойств.

Химическая инертность.

Применение.

Можно выдать бабло Нанатолию Рыжбайсу на развитие нанотехнологий, и он, набив чемодан наликом, отчалит в Землю Обетованную.

А можно и менее интересные способы применения:

Из-за большой удельной поверхности можно сделать отличные аккумуляторы и конденсаторы.

Добавление УНВ в полимеры, керамику и металлы позволяет значительно улучшить их прочность, жёсткость, электро- и теплопроводность.

Высокая проводимость и полупроводимость позволяет делать из УНВ гибкую, лёгкую и прочную электронику.

В медицине - на основе УНВ можно делать клеточный матрикс, адресно доставлять лекарства или собирать биосенсоры.

Можно делать сорбенты для очистки воды или воздуха, а также организовать доставку катализаторов.

Это же графит. Идеально годится для смазки.

Когда-то Рыжий Тезка начал развивать нанотехнологии в РФ распиливать бабки, а все делали вид, что ок. Возможно, были просто некомпетентны и не видели отсутствие результата, а есть вариант, что Толянчик делился. Так вот в те благодатные времена открывали кучу предприятий с приставкой «нано», например наномойка. Конечно, бизнес просто делал рекламу на хайпе, но если представить, как выполняется очистка авто УНВ щетками, или напротив результат мытья — нано, то становится смешнее.

Но как же Иштар. 

Исследуя инопланетные артефакты, она обнаружит самый необычный способ применения УНВ.

P. S. вспоминая родословную Тора, я решил узнать, а что же думают об этом поисковики. Гугл чётко сказал — Ёрд (Земля), а вот Яндекс зачем-то приплёл Фриггу, да ещё и добавил, что Тор и Фригга — это персонажи Марвелл.

Яндекс, кто ваш редактор? Почему он такой странный?