Новые технологии переработки пластмасс
ПОИСК    
На главную
НАВИГАЦИЯ

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

  Новинки
  Технологии

ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ

  Блоги производителей
  Поставщики
  Производители

ТЕНДЕНЦИИ РЫНКА

  Мнения и оценки
  Новости и статистика

СОТРУДНИЧЕСТВО

  Реклама на сайте
  Для авторов
  Контакты

СПРАВОЧНАЯ

  Классификатор продукции
  Термопласты
  Добавки
  Процессы
  Нормы и ГОСТы
  Классификаторы
ОБЗОРЫ РЫНКОВ
  • Анализ рынка вискозного волокна в России
  • Анализ рынка спанбонда с клеевым слоем в России
  • Производство и потребление нитрильных перчаток в России
  • Производство и потребление респираторов в России
  • Производство и потребление медицинских масок в России
  • Производство и потребление нетканого СМС материала в России
  • Производство и потребление мелтблауна в России
  • Производство и потребление нетканых материалов для медицины и гигиены
  • Производство и потребление каменной бумаги в России
  • Анализ и прогноз рынка полифениленсульфида в России
    Все отчеты
    ОТЧЕТЫ ПО ТЕМАМ
  • Другая продукция
  • Литье под давлением, ротоформование
  • Пленки, листы
  • Профили
  • Тканные и нетканные материалы
  • Индустрия искож
  • Вспененные пластики
  • Трубы
      Экспорт статей (rss)
    1. ФРУКТОЗА ВРЕДНЕЕ САХАРА
    2. МОЩНЕЙШАЯ СОЛНЕЧНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ В РОССИИ
    3. ВОЗДЕЙСТВИЕ КОФЕИНА
    4. ЗАЩИТА СОЕВЫХ ПОСЕВОВ
    5. ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ: Детский сад категории [Аk

    ТЕМАТИЧЕСКИЕ НОМЕРА

    НАНОТЕХНОЛОГИИ

    Под знаком НАНО
    ->

    Приветствуем вас в тематическом разделе, посвященном нанотехнологиям! Вполне возможно, что уже лет через двадцать наша жизнь существенно изменится: мы будем ходить в суперпрочной наноодежде, есть из суперстойкой нанопосуды суперпитательную нанопищу. Однако на пути к этом светлому будущему возникает немало проблем - как организационно-финансовых, так и научно-технических. О развитии нанонауки и нанопромышленности читайте здесь.

    Список сообщений |

    18.03.2008

    УГЛЕРОДНЫЕ НАНОТРУБКИ: технологии будущего сегодня

     

    Ричард Смолли, ученый и профессор университета Райс, ответил на вопросы по поводу появления новых тенденций в области нанотехнилогий углеродных нанотрубок (CNT) на фоне прошедших недавно Конференции по полимерным нанокомпозитам, состоявшенйся в Университете Лихай, Пенсильвания, США, Конференции о нанокомпозитах за 2007 год, состоявшейся в Брюсселе, Бельгия, а также Конференции Нанополимеры 2007, состоявшейся в Берлине, Германия.


    Ричард Смолли, профессор университета Райс, лаборатория углеродных нанотехнологий, председатель Carbon Nanotechnologies, Inc.

    – В качестве введения расскажите нам, какие основы CNT должны понимать конечные пользователи и поставщики?
    – Углеродные нанотрубки (CNT) представляют собой цилиндрические материалы, родственные фуллерену и изготовленные из углерода. Их диаметр измеряется на наноуровне. Углеродная нанотрубка была открыта в 1991 году д-ром Сумио Иидзима из корпорации NEC Corporation, она является пятой аллотропной модификацией углерода. Другими четырьмя базовыми формами углерода являются «алмаз», «графит», «некристаллический материал» (например, древесный уголь) и «молекулы фуллерена» (например, бакминстерфуллерен, состоящий из 60 молекул углерода, собранных в структуру в виде футбольного мяча), который был открыт 1985 году сэром Гарольдом Крото (Университет Сассекса), Ричардом Смолли (Университет Райс) и Робертом Керлом (Университет Райс).

     


    Рисунок 1: Аллотропные модификации углерода.

    Открытые в 1991 году нанотрубки были многослойными (MWNT), то есть представляли собой углеродные концентрические цилиндры сходной графитовой структуры, которые удерживаются вместе слабыми межмолекулярными силами. В 1993 году однослойные углеродные нанотрубки (SWNT) были независимо друг от друга открыты Сумио Иидзимой и, приблизительно в то же время, исследователями из корпорации IBM. MWNT обладают более слабыми свойствами, чем SWNT, и изучены не так хорошо вследствие более комплексной структуры.

    Однако их легче производить, и они гораздо дешевле, поэтому более привлекательны для коммерческого применения. Материалы из углеродных нанотрубок обладают нестандартными электрическими и прочностными свойствами, а также вязкостью, что делает их потенциально применимыми в самых различных областях. Эти уникальные и многообещающие свойства привлекли внимание исследователей всего мира, что повлекло появление как научных, так и коммерческих проектов НИОКР.

     
    Рисунок 2: Модели MWNT и SWNT.

    – Каким образом неустойчивость структуры CNT можно превратить в электропроводность?
    – Углеродные нанотрубки обладают множеством структур, которые различаются по длине, толщине, виду спирали или хиральности, а также по количеству слоев. Структуру SWNT лучше всего можно описать как лист графита (графен) толщиной в один атом, который создается из бензоидных гексагональных колец углеродных атомов, внедренных в бесшовный цилиндр. Графеновый лист можно внедрять различными способами, создавая при этом различные виды углеродных нанотрубок. К трем главным разновидностям относятся кресло с ручками, зигзаг и хиральная или ассиметрическая структура.

    Несмотря на то, что CNT производятся практически из одного и того же графенового листа, их электрические характеристики различаются. Они действуют как металлы или полупроводники в зависимости от спиральности или хирального угла, который представляет собой угол между осью гексагональной структуры трубки и осью трубки. Когда графеновый лист внедряется вдоль так называемой линии зигзага, таким образом, что ось цилиндра становится параллельной линиям кресла, то большинство трубок будут «металлическими». С другой стороны, если листы внедрять в другом направлении, непараллельном линиям зигзага и кресла, то SWNT, скорее всего, приобретет свойства полупроводника.


     

    Рисунок 3: Структуры SWNT.

     

    – Какие из новых технологий смогут развить производство однослойных углеродных нанотрубок (SWNT)?
    – Исследовательский центр AMES, входящий в структуру NASA, разрабатывает расширяемый реактор вертикального течения для контроля параметров роста углеродных нанотрубок, например, диаметра и свойств хиральности/электрических свойств. Реактор предназначен для недорогого производства углеродных нанотрубок более крупными сериями.

    Параллельный поток предшественника катализатора (например, ферроцена) направляется в кварцевую трубу с предшественником углеводородного роста (например, метаном), при этом он проходит через многозональный нагреватель трубчатой печи.

    Метод доставки предшественника катализатора, имеющий ключевое значение для нуклеации наночастиц катализатора, в настоящее время представляет собой выпаривание предшественника твердого металла в поток газа-носителя. В других итерациях будут изучаться различные методы, в том числе метод электрораспыления, у которого может быть дополнительное преимущество – зарядка наночастиц, предотвращающая агломерацию.

    Также разрабатывается оптическая диагностика в потоке для контроля реактора в реальном времени при помощи рамановской спектроскопии и флуоресценции. Эти устройства диагностики обнаруживают и классифицируют нанотрубки на стадии первичного формирования до концентрации, а также наблюдают за процессом концентрации нанотрубок во время газовой фазы таким образом, что условия в реакторе можно отрегулировать для контроля скорости формирования нанотрубок, диаметров и хиральности. Эксперименты будут предназначены для оптимизации производства SWNT. Среди изучаемых параметров коэффициент скорости катализатора/углеводорода, пространственный профиль температур, температура в реакторе, установки электрораспыления, а также различные составы катализатора/углеводорода.


     

    Рисунок 4: Расширяемый реактор вертикального течения для производства SWNT.

    – Какие существуют области исследований, уникальные для углеродных нанотрубок с двойными стенками (DWNT)?
    – Carbon Nanotechnologies, Inc. (CNI) выводит на рынок углеродные нанотрубки с двойными стенками (DWNT). Они производятся на расширенном опытном производственном участке компании. Поскольку поведение DWNT сходно с поведением SWNT, то у них имеются уникальные свойства, применимые в определенных областях.

    Технология производства DWNT входит в комплект прав интеллектуальной собственности, разработанной лауреатом Нобелевской премии д-ром Ричардом Смолли. Она лицензируется Университетом Райс исключительно для CNI, которая начала экспериментальное производство SWNT после создания компании в 2000 году. С тех пор она расширила производсвенные мощности. Работая со своими клиентами, CNI определила, что у других углеродных нанотрубок малого диаметра, например DWNT, имеются определенные преимущества, которые используют некоторые конечные пользователи. Например, SWNT с диаметром 2 нанометра, не такая жесткая, как DWNT аналогичного диаметра. К тому же, существует возможность задействовать внешнюю трубку DWNT, а внутреннюю оставить нетронутой. В ответ на эти разработки CNI усовершенствовала процесс производства и расширила ассортимент продуктов, в который теперь входит DWNT и различные смеси, содержащие SWNT и DWNT.

    SWNT и DWNT обладают исключительным свойством, которое заключается в их способности собираться в тросы, и, аналогично другим полимерным материалам, иметь кристаллические, полукристаллические и аморфные участки. Способность контролировать такие тросовые структуры становится важным атрибутом различных областей, а способность регулировать по необходимости диаметр и создавать смешанные структуры значительно расширяет набор свойств углеродных нанотрубок малого диаметра. CNI владеет более чем 100 выданных и ожидающих выдачи патентов, в которые включены более 4000 заявок. Компания установила эксклюзивные взаимоотношения с корпорацией Sumitomo Corporation с целью продвижения и распространения своих продуктов в Японии.

    Таблица 1. Стандартные свойства углеродных нанотрубок-Carbon Nanotechnologies, Inc.

    Свойство

    SWNTDWNTMWNTУглеродное волокно
    Максимальная плотность (г/см2)0.940.772.102.0
    Диаметр (мм)1-52-613-507,000+
    Длина (мм)1-302-5010-500-
    Соотношение длины и диаметра1,000-5,000500-12,0002,000-20,000-
    Модуль упругости (ГПа)1,200-1,7001,000-2,0001,000-3,700200-700
    Предел прочности на разрыв (ГПа)300-1,500(в теории)300-1,000300-600(в теории)2-7
    Теплопроводность (WmK)3,0001,500-3,0001,5002-1,200
    Удельное сопротивление (mW см)0,030,03-0,10,1100
    Разрушение при растяжении (%)20-4020-4020-402

     

    Любовь Олиферова,
    по материалам
    www.specialchem4polymers.com

    Куплю

    19.04.2011 Белорусские рубли в Москве  Москва

    18.04.2011 Индустриальные масла: И-8А, ИГНЕ-68, ИГНЕ-32, ИС-20, ИГС-68,И-5А, И-40А, И-50А, ИЛС-5, ИЛС-10, ИЛС-220(Мо), ИГП, ИТД  Москва

    04.04.2011 Куплю Биг-Бэги, МКР на переработку.  Москва

    Продам

    19.04.2011 Продаем скипидар  Нижний Новгород

    19.04.2011 Продаем растворители  Нижний Новгород

    19.04.2011 Продаем бочки новые и б/у.  Нижний Новгород

    ТЕМАТИЧЕСКИЕ НОМЕРА

    Полимеры для автопрома

    Индустрия «автопластиков»

    Пластики в медицине

    Полимеры на службе здоровья

    Полимерные трубы

    Борьба за коммуникации

    Полиуретаны

    Класс высоких свойств

    Полимеры в электронике

    «Электропластики» и прогресс

    Индустрия полиэфиров

    Царство полиэфиров

    Стеклопластики

    Легкие и прочные

    Экструзия профилей

    «Профильные» технологии

    Пресс-формы

    Оснастка: технологии и сервис

    Нетканые материалы

    Мир нетканых материалов

    Термопластавтоматы

    Оборудование для литья под давлением

    Полиолефины

    Базовый пласт

    Экструзия пленок

    Слои прогресса

    Конструкционные пластики

    Детали конструктора

    НАНОТЕХНОЛОГИИ

    Под знаком НАНО

    КабельПРОМ

    Применение и переработка полимеров

    Эластичные технологии

    Каучуки и резины

    Древесно-полимерные композиты

    «Жидкое дерево»

    Индустрия «ИСКОЖ»

    Искусственные кожи, клеенки

    Адгезивы

    Революция в технологиях сборки

    Все номера
    Rambler's Top100
    Copyright © Polymeri.ru 2006. All Rights Reserved