Невероятный прорыв: учёными разработана нанокраска

Невероятный прорыв: учёными разработана нанокраска

Новый тип краски с углеродными нанотрубками, разработанный в «Университете Райса» (Rice University), поможет обнаружить различные деформации в зданиях, мостах и самолётах, сообщает «zex2.ru».

Учёные называют свою смесь «натяжной краской» и надеются, что она поможет выявлять деформации в таких структурах, как крылья самолёта. Их исследование, которое было опубликовано в этом месяце в журнале «Nano Letters», описывает придуманное ими композитное покрытие, которое может быть прочитано портативным инфракрасным спектрометром.

Этот метод не требует физического соприкосновения со структурой и может показать, в каком месте материал демонстрирует признаки деформации задолго до того, когда дефекты станут видны невооружённым глазом. По словам исследователей, этот метод обладает значительным преимуществом по сравнению с обычными датчиками, которые должны быть физически связаны со считывающими устройствами. Кроме того, благодаря разработанной на базе нанотрубок системе, измерять деформацию можно в любом месте и в любом направлении.

В 2002-ом году профессор химии Брюс Вайсман (Bruce Weisman) открыл и интерпретировал флуоресценцию в ближнем инфракрасном диапазоне спектра от полупроводниковых углеродных нанотрубок. С тех пор он разработал и использовал новые оптические приборы для изучения физических и химических свойств нанотрубок.

В 2004-ом году Сатиш Нагарайя (Satish Nagarajaiah) — профессор гражданской и экологической инженерии, машиностроения и материаловедения в «Университете Райса», а также его сотрудники, разработали особый метод зондирования для осуществления контроля структурной целостности на макроуровне с использованием электрических свойств углеродных наноплёнок. С тех пор он продолжал исследовать новые методы зондирования с использованием различных наноматериалов.

Успехом обернулось то, что в 2010-ом году Вайсман и Нагарайя посетили один семинар «НАСА». На этом семинаре Вайсман выступил с докладом о флуоресценции нанотрубок. В полёте фантазии, он сказал, что разработал гипотетическую систему, которая будет использовать лазеры для выявления деформации на крыльях шаттла с нано-покрытием.

«Позже, я подошёл к нему и сказал: Брюс, мы действительно можем убедиться, работает ли это?», — поделился Нагарайя.

Флуоресценция нанотрубок отображает предсказуемый сдвиг длины волны, когда трубки искажаются благодаря растяжению или сжатию. Краска, содержащая нанотрубки, каждая из которых в 50000 раз тоньше человеческого волоса — может растянуться по всей поверхность и предоставить чёткую картину того, что происходит на ней.

«Для выявления деформации в самолётах, техники обычно используют обычные датчики, которые устанавливаются в определённых местах на крыло и подвергают его вибрационным испытаниям», — сказал Нагарая. «Такие испытания техники могут проводить только на земле и измерять только определённую часть крыла, где соединены тензодатчики. Но, благодаря нашему бесконтактному способу, техники могут направить лазер в любую точку крыла и получить абсолютно точную карту поверхности».

«Такой вид краски может быть разработан с многофункциональными свойствами и для конкретных устройств. Она может служить в роли защитной плёнки, которая препятствует распространению коррозии и может увеличить силу основного материала», — сказал Нагарайя.

Вайсман поделился, что проект потребует дальнейшего развития покрытия, прежде чем краска появится на рынке. «Мы должны оптимизировать детали состава краски и найти наилучший способ по нанесению её на поверхность», — сказал он. «Прежде чем мы начнём работать над созданием портативных считывающих устройств, все инженерные вопросы, касающиеся изготовления краски должны быть рассмотрены с невероятной точностью, чтобы гарантировать последующую безупречную работу».

«Также, имеются тонкости во взаимодействии между нанотрубками, и в том, как полимерные материалы и основания влияют на воспроизводимость и долговременную стабильность спектральных изменений. Для реальных измерений, эти вопросы являются невероятно важными», — говорит Вайсман.

Но, ни одна из этих проблем не является непреодолимой. По его словам, строительство портативного оптического считывающего устройства должно быть относительно простым.

«На данный момент уже имеется достаточно компактных инфракрасных спектрометров, которые могут работать от аккумулятора», — говорит Вайсман. «Миниатюрные лазеры и оптика, также вполне доступны. Так что мы не будем изобретать новые технологии, а постараемся использовать те компоненты, которые уже существуют.

Ведущим автором работы является Пол Визей (Paul Withey), адъюнкт-профессор физики в «Хьюстонском университете» (University of Houston), который провёл весь свой отпуск в лаборатории Вайсмана, чтобы изучить флуоресценцию нанотрубок в полимерах.

Поддержку в проведении данных исследований оказали: «Национальный научный фонд» (National Science Foundation), «Welch Foundation», «Air Force Research Laboratory» и «Infrastructure-Center for Advanced Materials».

Источник: zex2.ru

Похожие новости:
СПИД, возможно, удастся победить в ближайшие пять лет
Эксклюзивное интервью председателя группы научных экспертов ЮНЭЙДС русской службе «Голоса Америки». Как идет сегодня борьба со СПИДом? Сможет ли человечество переломить ход этой борьбы в свою пользу? Станет ли возможным «тиражирование» полного исцеления новорожденного ребенка в Миссисипи? ..
2013-09-8 4899 0 Технология
0
В США проходит международный конкурс энергоэффективных домов
В США прошел Международный конкурс энергоэффективных домов. Мероприятие организовано министерством энергетики США и собрало 19 команд студентов-архитекторов из Америки, Китая и Новой Зеландии. Экспертная комиссия оценивала дома по десяти признакам, за каждый из которых был максимум 100 очков. Выиграла та команда, которая набрала ..
2011-10-27 1995 0 Технология
0
Радиационные технологии, или Как уберечься от террористов
Вчера в ВВЦ прошел круглый стол кластера ядерных технологий фонда «Сколково» на тему «Технологическая платформа «Радиационные технологии» для обеспечения безопасности: от идеи до продукта». Участники мероприятия обсудили состояние, перспективы и ограничения развития российского рынка, конкурентоспособность отечественных поставщиков, а также ..
2011-10-27 1612 0 Технология
0
В Армении рассчитана общая доля возобновляемой энергетики
Согласно расчётам, проведённым Министерством энергетики и природных ресурсов Армении, доля электроэнергии, вырабатываемой за счет возобновляемых источников энергии в стране, составляет около 7% в совокупной выработке. По словам министра энергетики и природных ресурсов Армении Левона Шахвердяна, по состоянию на прошлый ..
2011-10-27 1694 0 Технология
0
Электромобили - альтернативное будущее автопрома
В Москве на форуме по нанотехнологиям представлены новые электромобили, в том числе в сегменте общественного транспорта: электробус - тот же троллейбус, но непривязанный к электролинии.Источник: newstube.ru ..
2011-10-28 1525 0 Технология
0
Будущее - за пневмолифтами
Необычные «воздушные лифты» презентовали карагандинские ученые. Сделаны они на местном машиностроительном заводе. И как уверяют создатели, аналогов этим подъемникам нет во всем мире, сообщает «31 канал». Внешне пневмолифты похожи на поршень. В них нет привычных канатов и направляющих. Они работают на воздушной подушке. Сначала ..
2011-10-29 2683 0 Технология
0
Кольцевой воздушный ветрогенератор получил престижную награду
В ближайшие месяцы американские инженеры испытают систему генерации энергии, которая представляет собой парящий в небе пропеллер в надувной оболочке. На полукилометровой высоте скорость ветра в семь раз выше, чем у верхушек 100-метровых наземных ветряков. А с ускорением воздушных потоков мощность ..
2011-10-29 2746 0 Технология
0
Эконоватор обещает накачать нефти из старых шин
ЗАО «Эконоватор», контролируемое группой воронежских предпринимателей, планирует построить в Бобровском районе предприятие по переработке автопокрышек в синтетическую нефть и технический углерод мощностью переработки 40 тыс. т в год. Стоимость проекта составит около 1 млрд руб., завод может быть построен ..
2011-10-29 2761 0 Технология
0
Высокие технологии натолкнулись на закон
Выход на IT-рынок в России затруднен законодательными препонами и бизнес-стереотипами. Такой диагноз финансированию высокотехнологичной индустрии сделали сами инвесторы и юристы. Впрочем, создатели программного обеспечения все еще настроены на развитие инновационного процесса. Несмотря на "Сколково" и устремление России к инновациям, развитию самой ..
2011-10-29 1380 0 Технология
0
В СССР были поезда быстрее Сапсана, где они?
«Безумный! Почто желаешь познати тайну, которую я сокрылот смертных непроницаемым покровом неизвестности?Почто, о дерзновенный! познати жаждешь то, чтоедина мысль предвечная постигать может? Ведай,что неизвестность будущего соразмернабренности твоего сложения…»«Путешествие из Санкт-Петербурга в Москву», Александр Радищев,1790 годВведениеМатериал ..
2011-10-30 4594 2 Технология
0
РОСНАНО начинает сотрудничество с Ярославской областью
27 октября в Москве на IV Международном форуме «Rusnanotech-2011» был подписан договор о сотрудничестве между ОАО «РОСНАНО», Фондом инфраструктурных и образовательных программ и правительством Ярославской области. Достигнутое соглашение будет действовать до 2015 года. Новый проект «РОСНАНО» предполагает плотное взаимодействие в области образования, ..
2011-10-30 1830 0 Технология
1
Петербургские школы переходят на электронные учебники
Эксперимент по использованию ридеров вместо традиционных учебников пройдёт в шести школах Санкт-Петербурга. Эксперты почти не сомневаются, что электронные книги облегчат жизнь ученикам и помогут более рационально организовать процесс обучения. В будущем опыт Северной столицы, если, конечно, ..
2011-10-30 1829 0 Технология
0
В Москве завершился форум Optiсs-Expo-2011
В Москве завершился Международный форум "Оптические приборы и технологии - Optiсs-Expo-2011". В этот раз выставка была посвящена 50-летию полёта Юрия Гагарина. Действительно, космос и оптика неразделимы. Сегодня сфера применения систем оптического наблюдения необычайно широка - от борьбы с терроризмом ..
2011-10-30 1672 0 Технология
0
Ученые создали шагающие робо-ноги
Японские разработчики говорят о создании уникальной механической конструкции: необычных робо-ног, передвигающихся исключительно за счет собственного веса Новинка ходит подобно человеку, а процесс хождения робо-ног производится без каких-либо двигателей или внешнего оборудования. Новая разработка ученых получила название ..
2011-10-30 1870 0 Технология
0
Россия хочет построить во льдах Арктики Чудо-город
Россия во все более обостряющейся международной борьбе за богатую нефтью и газом Арктику не жалеет ни фантазии, ни денег: британская пресса с удивлением пишет об уникальном проекте криптоклиматического чудо-города во льдах для военных, агентов спецслужб и ученых. Его ориентировочная стоимость – 6,4 миллиарда долларов, ..
2011-10-31 2120 0 Технология
0