Достижения науки и техники

Твердый воздух

27 Октябрь 2016 в 19:27

Автор-разработчик: Анастасия

Твердый воздух

Специалисты Института общей и неорганической химии РАН в Черноголовке разработали сверхлегкий аэрогель на базе кремния и ряда органических молекул, который может быть использован для создания новых типов "световых" катализаторов, ускоряющих различные химические реакции, говорится в статье, опубликованной в журнале Microporous and Mesoporous Materials.

Сверхлегкие и пористые материалы из полимеров, кремния и даже металлов, сегодня применяются в качестве очень легкого и дешевого изоляционного материала, а также как важный компонент для многих космических приборов и детекторов. Плотность некоторых из них столь мала, что бруски из таких "губок" весят меньше, чем такой же объем воздуха. Поэтому люди часто называют их "твердым воздухом". 

Недавно российским ученым удалось создать аэрогель на базе диоксида кремния (SiO2), в "каркас" которого были встроены молекулы молочной кислоты, закрученные исключительно в левую сторону. Бруски из такого аэрогеля похожи на полупрозрачные желтоватые монолиты, которые особым образом взаимодействуют со светом благодаря "закрученности" молочной кислоты.

Впервые сверхлекий материал из металла, обладающий упорядоченной структурой создала группа ученых под руководством Тобиаса Шедлера (Tobias Schaedler) из Исследовательской лаборатории компании HRL в городе Малибу (США) http://www.sciencemag.org/. "Губка" Шедлера и его коллег способна полностью восстанавливать свою форму даже в случае, если сжать ее по одной из осей на 50%. После такой операции устойчивость к давлению падает примерно на 10%, но в последующие циклы сжатия-разжатия показатель уже практически не меняется.

Подобное поведение характерно для полимерных пен и материалов из углеродных нанотрубок, но не для металлических пористых материалов. Ученые объясняют необычное поведение металлических "губок" тем, что восьмиугольная трехмерная конструкция равномерно распределяет нагрузку по всей площади материала. Это позволяет обойти самый главный недостаток фосфор-никелевого сплава - его хрупкость.

Исследователи создали несколько других "моделей" губок и обнаружили, что устойчивость к давлению повышается вместе с ростом плотности материала. С другой стороны, увеличение толщины трубочек до очень больших значений привело к появлению другого типа "губки", чьи механические свойства больше напоминали металл, чем сверхлегкий материал. В частности, такая конструкция не восстанавливала свою форму после сжатия.

Источники: https://ria.ru/science/20161027/1480109524.html

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1387181116303997

https://ria.ru/science/20111117/491453077.html

Теги: аэрогель, разработки ученых, твердый воздух, химия



Подпишитесь на нашу рассылку и оставайтесь в курсе всех событий!

Мы будем благодарны Вам за участие в работе портала «Просвещение для будущего» и будем стремиться освещать на нем самые современные новости в области просвещения, науки, образования и культуры.