Сейчас научно-технические разработки в области полимеров позволяют достичь, а в некоторых случаях даже превзойти свойства металла. Химики Казанского университета разработали новый способ получения композиций на основе углеродных нанотрубок и полиолефинов.

В лаборатории кафедры неорганической химии под руководством Рустэма Рафаэльевича Амирова разработан новый способ получения композиций на основе углеродных нанотрубок и полиолефинов. Осенью прошлого года патент РФ № 2490204 был выдан группе ученых, совместно с Амировым работающих в данном направлении.

«После введения нанотрубок в полимер, прочность и другие его физико-механические показатели резко улучшались, – поясняет Рустэм Рафаэльевич. – Конечно, полностью заменить металл такие полимеры не могут, но их практическое использование вполне очевидно».

Данные полимеры могут использоваться в случаях, когда прочность металла бывает избыточной. Это необходимо для облегчения веса деталей самолета, автобусов и ракет. Даже такие автомобильные гиганты, как BMW и Renault стали обращать внимание на преимущество подобных материалов. Так, например, при изготовлении кузова экспериментальной модели одного из автомобилей в ходовой части полимеры использовались совместно со сталью и алюминием. Такой шаг позволил уменьшить вес примерно на 60%, сохранив при этом максимальную прочность и силу движения. Одной из особенностей нанопереработки является способ введения наночастиц в материал.

«Синтезированные нанотрубки малы (в длину могут составлять до 10–100 микрон, а по диаметру до десятков нанометров), и при этом имеют очень развитую поверхность, благодаря чему легко соединяются в «пучки» или «дендриты». В таком виде они малопригодны для получения материалов с высокими прочностными свойствами, так как в местах нахождения дендритов в полимере происходит ухудшение свойств материала, и в дальнейшем могут появляться трещины. Поэтому, – продолжает профессор, – перед введением в полимер дендриты нанотрубок нужно обработать специальным образом для разделения их в индивидуальные нанотрубки».

Избежать агрегирования наночастиц позволяет механическое воздействие, практически в 100 процентов случаев которого используется ультразвуковое разбиение, а также введение специальных веществ, которые защищают отделенные друг от друга нанотрубки от обратного «склеивания».

«Индивидуализированные (разделенные) нанотрубки после введения в полимерную матрицу передают ей свои свойства, в частности – прочность», – резюмирует Рустэм Рафаэльевич.

К сожалению, за получением лицензии на изготовление подобных полимерных материалов к Рустэму Амирову еще не обращались:

«Здесь инициатива должна исходить от производителя, а не от ученых. У нас в Татарстане есть предприятия, которые производят определенный сегмент полимерной композиционной продукции. А вот когда они дозреют до производства полимеров с нанокомпозиционной основой – это вопрос».