Нановолокно. Технология будущего

Нановолокно. Технология будущего

Приставка «нано-» в сегодняшние дни является едва ли не символом передовых технологий. И действительно, наукоёмкие отрасли промышленности полным ходом используют пресловутые нанотехнологии для достижения большего эффекта в производстве. Самое широкое распространение получило использование нановолокон. Из-за своей структуры они обладают уникальными свойствами, что позволяет обширно использовать их в коммерческих целях. Медицинская и текстильная мануфактура, изготовление разделителей аккумуляторов, фильтрация жидких материалов – все эти области уже полным ходом используют новейшие разработки с использованием нановолокон.

Говоря техническим языком, нановолокно – это такой объект, у которого два характеристических размера находятся в нанодиапазоне (т.е. от 1 до нескольких сотен нанометров), но значительного меньше третьего размера. Под этим термином понимается, прежде всего, существенное превосходство длины нановолокна над её диаметром. Для сравнения, диаметр волоса человека примерно в 200 раз толще среднего диаметра нановолокна. Что касается соотношения длины и веса, то чуть больше грамма нановолокна хватило бы, чтобы обернуть им всю Землю по экватору.

Для его производства чаще всего прибегают к электроформованию. Первый патент на данную технологию был выдан Джону Кули ещё в 1900 году. Нановолокна производят также посредством самосборки, формования из расплава, электропродувки, синтеза на темплатах, силового спиннинга и других методов. Однако электроформование сегодня остаётся единственным промышленным способом изготовления, при котором раствор из полимеров формирует нановолкна и является источником высокого электрического напряжения. Промышленное же использование нановолокна началось с 1938 года. Правда, первые попытки не приносили существенных успехов. А поточное производство и использование нановолокон началось в 80-х годах прошлого столетия.

За 25 лет наука сильно шагнула вперёд в этом направлении. И нынче применение нановолокна поистине многообразно: строительство, сельское хозяйство, транспортное сообщение, медицина, военная промышленность – трудно представить себе значимую отрасль человеческой деятельности, в которой бы сегодня не использовались нановолокна. Наиболее часто их применяют в технологиях очистки воздуха, так как они прекрасно избавляются от самых мелких частиц, включая вирусы и бактерии. А американские ученые из научной лаборатории ВМС разработали полимерные нановолокна, которые способны удалять химические и биологические загрязнения. Это изобретение наверняка найдёт своё применение в производстве средств индивидуальной защиты для военнослужащих и мирного населения.

Кроме того, нановолокна позволяют улучшать принципиальные характеристики различных материалов, влияя на их электропроводность, прочность, химическую активность и многие другие качества. Уже сегодня изобретено новое волокно, сотворённое из углеродных нанотрубок, обладающее превосходной тепло- и электро-проводимостью (такой же, как у металлического проводника), сравнимое по прочности с углеродистым волокном, а по гибкости – с обыкновенной текстильной пряжей! Первоочередной областью применения таких тонких, но прочных нитей с высокой проводимостью видится в производстве кабелей для формирования компьютерных сетей и другого подобного технического обеспечения.

В сфере медицины нановолокна используются в области лечения ран и инженерии тканей. В частности, они применяются в мануфактуре повязок, а также для создания искусственных костей, восстановления кровеносных сосудов и нервной системы. Изобретённый чешской фирмой «Contipro» лабораторный прибор 4SPIN(R) может изготавливать волокно с упорядоченной структурой из органического вещества, которое не отторгается человеческим организмом. Нановолокно производится данным прибором из гиалуроновой кислоты – полисахарида, содержащегося в коже человека и внутренней части глаза. Создатели прибора утверждают, что данное нановолокно способно создавать новые хрящи, восстанавливать поврежденные нервы.

Благодаря своим уникальным свойствам нановолокна считаются одним из самых перспективных материалов для использования в промышленных масштабах в ближайшем будущем. Главное же, конечно, чтобы данный продукт нанотехнологий работал исключительно на благо человечества.

Аналогичное: Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

Вы должны быть авторизованы, чтобы разместить комментарий.