Цивилизация
О том, что резина обладает разными свойствами при разных температурах, знает каждый автолюбитель. Чтобы его автомобиль нормально ездил зимой, перед наступлением холодов он меняет летние шины на зимние. Автолюбитель так делает потому, что летняя резина в холодную погоду увеличивает риск заносов и существенно удлиняет тормозной путь. Из всех видов резин свои свойства в наибольшем диапазоне температур сохраняет силиконовая резина, она ведет себя одинаково и при температуре -55 градусов Цельсия, и при температуре 300 градусов Цельсия.
Но теперь ученые создали новый резиноподобный материал, который сохраняет вязкие и упругие свойства в существенно более широком диапазоне температур.
Создателями этого материала являются ученые из Национального института передовой промышленной науки и технологий (AIST), который расположен в городе Цукуба (Япония). Этот материал имеет упругие и вязкие свойства, то есть он, как хорошая резина, может быть растянут, но при отсутствии внешних сил он быстро возвращается к своей первоначальной форме.<1>
Эти свойства материал сохраняет в диапазоне от -196 до +1000 градусов Цельсия.
Данное открытие было сделано в какой-то степени случайно. Команда исследователей под руководством китайского специалиста Сю Мина ранее работала над созданием массива из углеродных нанотрубок. Такой массив, который сами ученые называют не иначе как «лес», потенциально имеет множество возможностей для применения, например, чтобы быть основой для запоминающих устройств с беспрецедентной плотностью данных или же использоваться в высокоэффективных системах охлаждения. При создании массива рост углеродных нанотрубок происходит строго вверх, но ученые обнаружили, что если в процессе «выращивания» массива изменить катализаторы, то вместо «леса» получается структура, которую авторы сравнивают с «клубком виноградной лозы» в джунглях. Эта структура представляет собой сеть взаимосвязанных и запутанных нанотрубок.
Исследовав новый материал, ученые обнаружили, что он имеет такие же вязкие и упругие свойства, как силиконовая резина при комнатной температуре.
Но, в отличие от силиконовой резины, которая становится хрупкой при низких температурах, а при высоких просто разрушается, новый материал остается гибким в диапазоне почти 1200 градусов!
Как сообщает PhysOrg, исследователи предполагают, что такая термическая стабильность могла возникнуть в результате диссипации энергии в точках контакта нанотрубок друг с другом. Но данная гипотеза еще нуждается в дополнительных проверках. Дело в том, что вязкие и упругие свойства нанотрубок плохо изучены, но, судя по работе Сю Мина и его коллег, данная область весьма перспективна для научных исследований.<3>
Мин, кстати, заявляет, что при необходимости он со своей командой может провести дополнительную работу и в зависимости от технологического применения получить материал с более упругими или более мягкими свойствами.
Результаты данной работы опубликованы в статье в журнале Science. Публикация сопровождается комментарием директора Института нанотехнологий Университета Дрекселя (Филадельфия, США) Юрия Гогоци, в которой тот говорит о возможных применениях материала Сю Мина и его коллег. Профессор Гогоци предполагает, что этот материал может использоваться как в космосе (а именно в космических аппаратах), так и на планете Земля (в качестве подошвы обуви, которая будет смягчать механические удары и благоприятно сказываться на здоровье человека).