Российские ученые разработали лазерный метод упорядоченного осаждения нанотрубок на поверхности алюминия. Полученные материалы могут использоваться в различных промышленных сферах. Исследование опубликовано в журнале Coatings.
Углеродные нанотрубки — это полые цилиндрические структуры. Они представляют собой свернутые в трубку графеновые плоскости диаметром в несколько нанометров. Их используют в самых различных сферах для получения композитов — они популярны в машиностроении, энергетике, строительстве, некоторых промышленных областях. Они также повышают прочность различных материалов.
Чтобы обработать алюминиевую подложку толщиной в 5 мм, исследователи применили углекислотный лазер. В процессе осаждения он помогает углеродным нанотрубкам размещаться на поверхности металла. Это возможно благодаря специально разработанной методике совмещения лазера с вакуумной установкой и дополнительной электрической схемой. Новый лазерный метод не требует дополнительных условий, связанных с нагревом подложек и составом газовых реагентов, что является его огромным преимуществом. Эта особенность выгодно отличает его от других распространенных способов осаждения нанотрубок (например, химическое осаждение из газовой фазы и вакуумное напыление).
«Мы разработали лазерный метод осаждения углеродных нанотрубок на поверхности алюминия в строго ориентированном положении (под прямым углом к матричной подложке). Получившиеся композиты обладают высокой прочностью и полезным для электроники показателем преломления света. Еще одно преимущество нашего метода в том, что расход материалов для создания такой структуры минимален», — говорит Наталия Каманина, профессор кафедры фотоники СПбГЭТУ ЛЭТИ.
Полученные материалы могут использоваться в разных промышленных сферах, например в качестве более прочной альтернативы алюминию в авиастроении. В дальнейшем ученые собираются разработать методику для ориентированного осаждения нанотрубок на поверхности селенида и сульфида цинка, меди, а также других материалов.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
