Sciencemag.cz
Doporučujeme
Pomineme-li grafen, pro populární futuristický projekt výtahu na oběžnou dráhu se pro lano aktuálně nabízejí i další materiály. Uhlíkové nanotrubičky známe déle než grafen. Problém je v tom, že uhlíková vlákna na bázi nanotrubiček jsou sice lehká a pevná, ale nedokážeme je prozatím vytvářet v dostatečné délce a dostatečně „slepená“ s vedlejšími nanotrubičkami.
Proto se uhlíkové nanotrubičky dosud používaly hlavně jako přísady do uhlíkových vláken např. na bázi polyakrylonitrilu. A problémem těchto vláken zase většinou bývá nutný kompromis mezi pevností a pružností.
Vědci z Korea Institute of Science and Technology a dalších institucí nyní vyrobili vlákna složená výhradně z uhlíkových nanotrubiček, bez použití běžných prekurzorů uhlíkových vláken. Vyšlo se z nanotrubiček s vysokou hustotou, které se žíhaly při vysokých teplotách, čímž vzrostla jejich kontaktní plocha. Výsledná vlákna současně vykazují ultravysokou pevnost (6,57 GPa) a ultravysoký modul pružnosti (629 GPa), což je kombinace, kterou se u běžných uhlíkových vláken dosud dosáhnout nepodařilo. Vlákna rovněž vykazovala vysokou pevnost v uzlu.
Materiál by mohl najít uplatnění v řadě aplikací, samozřejmě nejenom pro výtah na oběžnou dráhu. Masová výroba by ovšem vyžadovala nejdřív zvládnout v průmyslovém měřítku výrobu samotných uhlíkových nanotrubiček, a to ještě speciálního typu, z nichž vycházela popsaná příprava – těch dvoustěnných.
Dongju Lee et al, Ultrahigh strength, modulus, and conductivity of graphitic fibers by macromolecular coalescence, Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abn0939
Zdroj: Korea Institute of Science and Technology / Phys.org
