Водные дисперсии с содержанием нанотрубок применяют в производстве литиевых батареек и аккумуляторов, а также антистатических и антикоррозионных покрытий. Их эффективность значительно повысится, если увеличить концентрацию нанотрубок в суспензии. Эту задачу удалось решить ученым Центра НТИ по новым функциональным материалам Новосибирского государственного университета (НГУ). Для этого они разработали новый способ создания раствора, сообщает пресс-служба вуза.
Углеродные нанотрубки имеют уникальное аспектное отношение диаметра к длине, которое достигает от 3 до 6 порядков. Именно этот эффект позволяет им образовывать непрерывную сеть при введении в конечные матрицы даже в очень низких концентрациях. Эта сеть придает материалам электропроводящие и упрочняющие свойства.
Для повышения эффективности состава необходимо максимально расщепить агломераты нанотрубок, но в этом нас ограничивает резко растущая вязкость получаемой суспензии, которая порой даже переходит в состояние геля. Это мешает технологичному вводу дисперсии в конечные материалы. Но нам удалось найти способ снизить вязкость суспензии углеродных нанотрубок, увеличив при этом их концентрацию.
Традиционно нанотрубки разделяют с помощью ультразвука. Но он плохо работает в густых средах. Новое изобретение НГУ снимает это ограничение: теперь ультразвук может эффективно работать даже с высококонцентрированными смесями. Это также решает проблему логистики: перевозить концентрированную добавку гораздо дешевле и безопаснее, чем возить большие объемы разбавленных или легковоспламеняющихся жидкостей.
Секрет идеального «рецепта» заключается в использовании сочетания хорошо известных дисперсантов для расщепления агломератов углеродных нанотрубок — например, полимерных, блоксополимерных и анионных. Но новизна способа заключается не в использовании этих компонентов, а синергичном сочетании химических агентов, позволяющих эффективно разделять нанотрубки без значительного повышения вязкости получаемой суспензии, а в некоторых случаях даже со снижением этого показателя.
Разработка дает возможность загружать гораздо большие концентрации нанотрубок в суспензию, а соответственно, и в готовый состав, что положительно влияет на логистику готовой продукции.
Ранее в Казани придумали, как добывать тяжелую нефть эффективнее.