Смесь графеновых нанолент и полимера обладает потенциалом для автомобилей, газировки и пива

Открытие, совершенное учеными из университета Райса, ставит целью изготавливать транспортные средства, работающие на сжатом природном газе.

Также благодаря новым результатам можно продлить срок годности бутылочного пива или газировки.

Химик Джеймс Тур усовершенствовал полимер, сделав его значительно более непроницаемым для сжатого газа. При этом полимер весит значительно меньше металла в резервуарах, в которых обычно содержится газ сегодня.

Комбинация может оказаться важной для автомобильной промышленности, поскольку поможет продавать автомобили, которые используют в качестве топлива более дешевый природный газ. Также технология найдет применение на рынке в упаковке пищи и напитков.

Тур с коллегами из Венгрии, Словении и Индии опубликовали результаты в издании ACS Nano.

Добавив модифицированные, толщиной в 1 атом, графеновые наноленты к термопластичному полиуретану, ученые сделали его в 1000 раз более прочным и успешно препятствующим проникновению молекул газа, сказал Тур. Газовые молекулы не могут преодолеть наноленты графена, сталкиваясь с извилистым путем к свободе.

Исследователи признали, что твердый двумерный лист графена может оказаться прекрасным барьером для газа, однако выработка графена в оптовых объемах пока не является практичной.

И все же графеновые наноленты уже здесь. Прорыв Тура, высвободивший технологию для превращения мультистенных углеродных нанотрубок в графеновые наноленты, представленный на страницах издания Nature еще в 2009 году, лицензирован для промышленного производства. «Графеновые наноленты можно производить оптом, что удешевит стоимость контейнеров», сказал ученый.

Исследователи во главе с аспирантом Чяньшень Цзяном произвели тонкие пленки композитного материала, обработав раствор с нанолентами гексадеканом (цетаном) и термопластичным полиуретаном, который сочетает твердые и мягкие материалы. Количество графеновых нанолент не превышало 0,5% от объема всего композита. При этом 200-300-нанометровых нанолент были рассеяны так эффективно, что удерживали молекулы газа не хуже листа графена. Для создания композитов наноленты графена подходят лучше, чем листы графена, благодаря своей геометрии.

Результаты исследования помогут не только изготавливать легкие металлические резервуары для газа, с последующим использованием в автомобилях. Они помогут, в том числе, изготовить пластиковые бутылки, которые не будут пропускать газ наружу (в случае с газировкой), а также не впускать молекулы кислорода внутрь (в случае с пивом).

11.10.2013