«Структурне забарвлення» вуглецевих нанотрубок аморфним шаром діоксиду титану не тільки робить їх зручнішими для очей, але й робить їх вогнестійкими. Це висновок дослідників з Університету Цінхуа в Пекіні, Китай, які кажуть, що ці нові властивості мають полегшити використання нанотрубок у носимих пристроях, розумному текстилі та функціональних покриттях.
Вуглецеві нанотрубки (ВНТ) — це згорнуті листи вуглецю товщиною в один атом. Завдяки своїм чудовим електричним і механічним властивостям вони є перспективними для багатьох застосувань, включаючи надміцні волокна та провідні дроти. Однак вони мають два властиві недоліки: вони чорного кольору, що робить їх естетично непривабливими для деяких застосувань; і вони легкозаймисті, що означає, що їх не можна використовувати в середовищах з високою температурою, де присутній кисень.
Контроль кольору
Дослідники під керівництвом о Руфан Чжан of Факультет хімічної інженерії університету Цінхуа тепер покрили ВНТ аморфним TiO2 шарів за допомогою техніки, що називається атомним шаровим осадженням (ALD). Вони повідомляють, що ця техніка працювала як для волокон CNT, так і для мембран CNT і що вони могли контролювати колір, регулюючи товщину покриттів.
Команда виявила, що окрім збільшення структурної та функціональної різноманітності CNTS, процес покриття також робить їх стійкими до полум’я. Дійсно, матеріали можуть витримувати вісім годин горіння – на відміну від звичайних CNT, які легко горять.
Хімічно стійкий
У порівнянні зі звичайними барвниками та пігментами, які є хімічно нестабільними і не можуть використовуватися для фарбування ВНТ, TiO2 Структурні кольори на основі покриття можуть витримати 2000 циклів прання, каже Чжан, і більше 10 місяців впливу ультрафіолетового опромінення високої інтенсивності.
Техніка зручна, проста, її легко повторити та легко збільшити, додає він. Він створює блискучі, контрольовані кольори, такі як індиго, жовто-коричневий, синій, фіолетовий і зелений. Важливо те, що це не впливає на внутрішні електричні та механічні властивості ВНТ.
Вуглецеві нанотрубки допомагають космічній електроніці протистояти радіаційному пошкодженню
TiO2Чжан розповідає, що ВНТ із покриттям із покриттям можна використовувати в багатьох передових додатках Світ фізики. «Сюди входять надміцні волокна, переносні пристрої, розумний текстиль і пристрої, які працюють у високотемпературному середовищі (такі як літаки, ракети та ракети), оптичні дисплеї, колориметричні датчики, пристрої для захисту від підробок, шифрування інформації, багатокольорові пасивні фотонні дисплеї. , оптичні волокна та лазери, щоб назвати лише деякі».
Тепер дослідники прагнуть ще більше розширити діапазон кольорів своїх CNT. «Ми також далі досліджуватимемо чудові характеристики кольорових ВНТ і розглянемо міждисциплінарні застосування», — говорить Чжан.
Робота описана в Наука розвивається.
