Одним из главных принципов уникальной «системы Физтеха», заложенной в основу образования в МФТИ, является тщательный отбор одаренных и склонных к творческой работе представителей молодежи. Абитуриентами Физтеха становятся самые талантливые и высокообразованные выпускники школ всей России и десятков стран мира.

Студенческая жизнь в МФТИ насыщенна и разнообразна. Студенты активно совмещают учебную деятельность с занятиями спортом, участием в культурно-массовых мероприятиях, а также их организации. Администрация института всячески поддерживает инициативу и заботится о благополучии студентов. Так, ведется непрерывная работа по расширению студенческого городка и улучшению быта студентов.

Адрес e-mail:

Учёные из МФТИ научились «сшивать» нанотрубки

Исследователи из МФТИ, ТИСНУМ, МГУ и МИСиС показали возможность изготовления сверхпрочного материала путём «сшивания» многостенных углеродных нанотрубок. Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Physics Letters.


По словам учёных, такой материал может быть полезен там, где критически важна прочность и целостность даже в жёстких окружающих условиях, например, в аэрокосмической отрасли.


Авторы статьи провели ряд экспериментов по изучению многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ) в ячейках высокого давления, смоделировали их поведение и выяснили, что под действием сжимающих напряжений соседние трубки прочно «склеиваются» между собой, что связано с разрушением их поверхности. Однако внутренние концентрические стенки трубки только уменьшаются в размерах, а при снятии давления полностью восстанавливают свою форму.


Особенность работы состоит в том, что учёные показали возможность создания ковалентно связанных между собой (полимеризованных) многостенных нанотрубок, которые, в отличие от одностенных, намного дешевле в производстве.


«На образование связей между нанотрубками «расходуется» внешняя оболочка, в то время как внутренние слои оказываются незатронутыми. Это позволяет сохранить уникальную прочность исходных нанотрубок», — комментирует Михаил Попов, профессор Кафедры физики и химии наноструктур ФМХФ МФТИ и заведующий Лабораторией функциональных наноматериалов ФГБНУ ТИСНУМ.

давление (5).png

На рисунке: Схема «сшивания» нанотрубок. Деформация при воздействии давления и после его снятия.


Нанотрубки сжимались в сдвиговой камере с алмазными наковальнями (СКАН) при высоком давлении — до 55 ГПа (в 500 раз больше, чем давление воды на дне Марианской впадины). Камера состоит из двух алмазов, сжимающих исследуемый материал. В отличие от обычных конструкций камер, в СКАН имеется возможность деформировать образец за счёт вращения наковален. Создающееся в этих камерах давление можно разложить на две компоненты: гидростатическое (всестороннее, перпендикулярное поверхности образца) и напряжение сдвига (касательное). С помощью компьютерного моделирования учёные установили, что эти компоненты деформируют структуру трубок по-разному. Гидростатическое давление сжимает трубку и меняет сложным образом геометрию её стенок, а сдвиговое напряжение переводит поверхностные атомы углерода в новое состояние (из sp2- в sp3-гибридизацию), и они «склеиваются» с атомами углерода соседних трубок. После снятия давления внутренние стенки сшитых трубок, сжатые гидростатическим давлением, восстанавливают свою форму.


Углеродные нанотрубки нашли широкое коммерческое применение благодаря своим особым механическим, проводящим и термическим свойствам. Они используются в батареях и аккумуляторах, сенсорных панелях для смартфонов и планшетов, в солнечных элементах, в антистатических покрытиях и композитных корпусах для электроники.


Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li soc-yt
Яндекс.Метрика