Редколлегия Физикохимия Поверхности и Защита Материалов - Запатентованы новые способы получения углеродных наноматериалов

Специалисты Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ) разработали и запатентовали новые способы получения высококачественных фуллеренов, углеродных трубок и алмазов с помощью компактного устройства. Запатентованные способы позволяют получать углеродные наноматериалы более высокого качества, при этом трудоемкость процесса снижается, сообщает «ИнформНаука».

Центральный аэрогидродинамический институт получил патент «Способы получения нанодисперсного углерода (варианты) и устройство для их реализации». Исследования выполнены в ЦАГИ в рамках гранта РФФИ 06—0868/01 (номер публикации 2344074, дата публикации 20.01.2009).

Суть метода такова. Две смеси с различным соотношением углеродсодержащего вещества (ацетилен или керосин) и окислителя вводят в специальную камеру, причем одна смесь поступает в нее через сверхзвуковое сопло, — оба потока интенсивно перемешиваются. Затем в камеру подается специальный инициатор, в результате смесь детонирует, и на фронте детонационной волны образуются углеродные кластеры — объединения нескольких атомов углерода. Продукты детонации вытекают из камеры и при быстром охлаждении кристаллизуются — получается наноструктурный углерод. Пока углеродные кластеры кристаллизуется, в камеру подается свежая порция смеси, и процесс повторяется.

Запатентованный способ дает возможность получать фуллерены, нанотрубки и алмазы более высокого качества, чем способы, применяемые ранее. Например, искусственные алмазы содержат меньше примесей за счет того, что продукты детонации находятся в камере короткое время. Кроме того, трудоемкость производства углеродных наноматериалов снижается, а новое устройство для их получения отличается компактностью.

Фуллерены, углеродные трубки и алмазы используют как добавки для модификации и получения новых свойств других материалов. Основные области применения углеродных наноматериалов — микроэлектроника и оптика, а в перспективе, возможно, и медицина. Особые надежды возлагают на них в авиационной отрасли. Ожидается, что созданные с использованием нанотехнологий высокопрочные материалы и покрытия позволят снизить массу летательных аппаратов, а наноструктурные радиопоглощающие покрытия помогут создавать «невидимые» военные самолеты. Кроме того, с использованием нанотехнологий разрабатываются высокоточные авиационные приборы для измерения температуры и давления.

Источник: ИнформНаука