Создан «липкий» материал, сохраняющий свойства при экстремально низких и при экстремально высоких температурах

Опубликовал 20 Февраль, 2017 в Новости

Исслeдoвaтeли из Унивeрситeтa зaпaднoгo рeзeрвнoгo рaйoнa Кeйс (Case Western Reserve University) сoздaли нoвый тип суxoгo двуxстoрoннeгo aдгeзивнoгo мaтeриaлa (липкoгo плaстыря), кoтoрый сoxрaняeт свoи свойства при экстремально низких температурах и становится еще более липким при повышении температуры окружающей среды. Основой этого материала являются углеродные нанотрубки, которые упорядочены в вертикальном направлении и «завязаны в своеобразные узлы» так, что их концы работают подобно волосинкам на конечностях геккона.

Большинство адгезивных материалов, которые вы можете купить в ближайшем магазине, теряют свои липкие свойства при низкой или, наоборот, при высокой температуре окружающей среды. Новый же «нанотрубочный» пластырь сохраняет свои липкие свойства при температуре -196 градусов Цельсия (температура кипения жидкого азота). При увеличении температуры до 418 градусов Цельсия, сила прилипания пластыря к поверхности увеличивается в два раза и в шесть раз при увеличении температуры до 1000 градусов.

Для того, чтобы наблюдать за происходящими в материале процессами, исследователи использовали мощный растровый электронный микроскоп. Было выяснено, что при увеличении температуры в материале формируются сети из нанотрубок, которые обеспечивают большую площадь контакта с поверхностью и большие силы «прилипания», основанные на физических силах Ван-дер-Ваальса. Кроме этого, при большей температуре материал обладает большей эластичностью, что позволяет нанотрубкам проникать вглубь микротрещин, углублений и прочих особенностей поверхности.

Столь широкий диапазон температур, при которых новый пластырь сохраняет свои свойства, делает его весьма перспективным материалом для использования в космосе и там, где в силу разных причин температура окружающей среды может меняться на несколько сот градусов в течение короткого времени. Кроме этого, материал пластыря является тепло- и электропроводным, что также увеличивает количество областей его применения.

«Этот пластырь может использоваться в качестве клеящего материала в космической технике и в электронике, способной работать при высоких температурах» — рассказывает профессор Лиминг Дэй (Liming Dai), — «При нормальной температуре нанотрубочный пластырь обеспечивает такое же прилипание, как и самые лучшие образцы коммерческих адгезивных материалов. При этом, он одинаково хорошо липнет к бумаге, дереву, пластмассе, металлу и к покрашенным стенкам. Его можно будет использовать даже в роботах, способных перемещаться по вертикальным поверхностям».