Найден путь к созданию более прочных нановолокон

Волокна из полимеров резким скачком увеличивают свою прочность, если их диаметр становится ниже определённой величины. Специалисты из израильского технологического института Technion нашли объяснение этому феномену.

Эйял Зуссман (Eyal Zussman) и Олег Гендельман (Oleg Gendelman) объясняют, что полимерные нановолокна состоят из хаотично связанных цепочек, звеньями в которых являются макромолекулы. В процессе формирования волокна они не могут все выстроиться одинаковым образом, и потому формируют последовательный ряд областей, в которых макромолекулы ориентированы в том или ином направлении.

Исследователи вычислили размер этих областей и оказалось, что он равен критическому диаметру волокна, при котором резко меняются его механические свойства. Для нейлоновых волокон такой диаметр, к примеру, оказался равным 500 нанометрам.

"Когда диаметр волокна превышает размер этих областей, макромолекулы могут перемещаться друг относительно друга, — говорит Зуссман. — Но когда диаметр волокна становится меньшим, эти области ориентации получаются ограниченными, и макромолекулы уже не могут легко перемещаться. Таким образом, они становятся прикреплёнными одна к другой как автомобили в пробке".

Хотя израильские учёные сосредоточили своё внимание на определённом типе нановолокон, они утверждают, что их идея поможет понять физические свойства широкого диапазона наноструктур. Практически же это может привести к появлению, к примеру, более лёгких и прочных бронежилетов.

По материалам Membrana.ru

Новости партнеров: