НАНОВОЛОКНО: ОТ МАЛОГО К БОЛЬШОМУ

Новая технология позволяет получать из нанотрубок сверхпрочные волокна в сотни метров длиной.


Эта трубка 40 мкм в диаметре построена из сплетения более тонких нанотрубок

Об удивительных свойствах нанотрубок рассказывать можно долго. Это и поразительная прочность, и небывалая легкость, и хорошая электропроводность, и дешевизна. Делать из них провода было бы просто замечательно. Однако пока технологии манипулирования этими крохотными, в общем-то, структурами остается на начальных шагах развития, и выстроить их в более-менее длинные упорядоченные волокна не удавалось.



Лишь использование сверхкислоты позволило добиться этого – получить из нанотрубок тонкие, необычайно прочные и экономичные провода подходящей для практического использования длины.

До сих пор попытки изготовить такие волокна состояли в том, чтобы из раствора, в котором синтезируются нанотрубки, вытягивать их, наматывая на шпиндель, как пряжу на веретено, или вытягивая их из твердого спутанного клубка трубок. А ведь чем более упорядочена структура из нанотрубок, тем лучше проявляют они свои полезные свойства. Ученые во главе с Маттео Паскуали (Matteo Pasquali) пошли собственным путем.

Они решили вытягивать нужные им волокна не из готовых твердых форм нанотрубок, а из раствора. Действительно, нанотрубки потому так и называются, что имеют форму длинных полых вытянутых труб, которые в достаточно спокойном течении жидкости выстраиваются вдоль него, как бревна на реке при сплаве. Проблема в том, что углеродные нанотрубки не смешиваются ни с одним из доступных растворителей.

Но несколько лет назад было замечено, что нанотрубки смешиваются и переходят в раствор концентрированной серной кислоты: она покрывает поверхность трубки положительно заряженными ионами, позволяя ей взаимодействовать с окружающей полярной средой.

На детальное изучение этого вопроса и разработку технологии ученым понадобилось 5 лет. Лишь теперь они могут сказать, что неплохо разобрались в процессе растворения нанотрубок, знают, как при этом контролировать и предсказывать их поведение. Обнаружилось, в частности, что в суперкислотах нанотрубки растворяются в тысячу раз эффективнее, чем в любом другом растворителе.

Из этого раствора ученым удалось в буквальном смысле слова выдавить волокна из нанотрубок толщиной около 50 мкм и длиной в сотни метров. Теоретически, на длину таких структур ограничений нет – и при необходимости их можно будет получать километрами. Например, чтобы использовать в качестве троса для космического лифта (Далее: «Лифт заработал»). Впрочем, остается главная проблема: пока не существует технологии получения достаточно качественных (и длинных) нанотрубок в промышленных масштабах. 

По сообщению MIT Technology Review

Добавлено: 20.11.09

Источник: http://www.popmech.ru/article/6213-nanovolokno/

______________________________________________________________

 

ЛИФТ ЗАРАБОТАЛ: ПРОЕКТ НА МИЛЛИОН (ПОЧТИ)

Впервые прототипу космического лифта удалось подняться на достаточную высоту по тросу, используя энергию лазера.


Пока что космический лифт остается фантастикой






Построение «космического лифта» - тонкого, но прочного троса, который соединил бы поверхность Земли с орбитой, совершило бы революцию в освоении космоса. Интересно, что его не понадобится крепить вверху к чему-нибудь прочному: центробежная сила, возникающая от вращения планеты, удержит трос лучше любой платформы или крюка. А подъем грузов по такому лифту будет стоить сущие копейки, хотя сооружение самой установки и обойдется, судя по всему, отнюдь не дешево.

Впрочем, главные препятствия для создания подобного инженерного чуда – отнюдь не финансовые, а технологические. Помимо создания новых материалов, требуется разработать подходящую систему самого подъемника, начиная от энергообеспечения и заканчивая движущим механизмом.

Чтобы стимулировать разработки в этой области, NASA предложило 2-миллионный приз, который получат победители конкурса Power Beaming Challenge. В рамках его на скорость подъема по вертикальному тросу состязаются прототипы космических лифтов, приводимые в движение энергией, которая должна передаваться без проводов.

Соревнования эти проводятся ежегодно уже с 2005 г., и лишь в нынешний раз у них появился победитель. До сих пор ни одному проекту не удавалось даже уложиться в минимальное время, объявленное организаторами соревнований. Напомним, что условия их мы уже объясняли в статье, посвященной команде, которая парой лет до того чуть-чуть не дотянула до заветной награды («Лифт не работает») – на высоту 100 м надо подняться примерно за 50 с (скорость подъема должна составлять около 2 м/с). Теперь же это удалось, а значит – фантастический проект космического лифта стал на шаг ближе к реальности.

Победителем стала американская компания LaserMotive. Как и другие аппараты, участвовавшие в конкурсе, ее проект получает энергию через солнечные батареи, подсвечиваемые с земли мощным инфракрасным лазером. На прошлой неделе этот прототип лифта с успехом вскарабкался на 900-метровый трос, свешенный с борта зависшего грузового вертолета.

На подъем ему понадобилось около 4 минут: средняя скорость составила 3,7 м/с – более того, на повторной демонстрации аппарат продемонстрировал скорость подъема уже 3,9 м/с. На фоне полной неудачи, которая ждала обе конкурирующие команды, участвовавшие в демонстрации и не сумевшие даже и просто взобраться на нужную высоту, проект LaserMotive выглядит более чем достойным победителем – и принес своим создателям 900-тысячную часть приза от NASA.

Куда же делись оставшиеся 1,1 млн, выделенные в качестве награды? Заполучить их сложнее – по условиям соревнований, их получит проект, который сумеет достичь скорости подъема больше 5 м/с. А будет ли лифт – даже неважно: созданные в процессе технологии беспроводной передачи энергии пригодятся в любом случае.

По информации New Scientist Space

Добавлено: 10.11.09

 

Источник: http://www.popmech.ru/article/6178-lift-zarabotal/

Астрономы открыли самую массивную спиральную галактику

Астрономы, при помощи комплекса радиотелескопов ALMA (Atacama Large Millimeter Array), открыли наверное самую массивную спиральную галактику в нашей Вселенной.

Галактика DLA0817g глазами художника. Фото NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Галактика, которая получила обозначение DLA0817g, появилась, по мнению ученых, спустя 1,5 миллиарда лет после Большого взрыва. Она находится на расстоянии около 12,2 миллиарда лет световых лет от Земли, однако, учитывая расширения Вселенной, в настоящий момент DLA0817g, должна находится на расстоянии 24,4 миллиарда световых лет.

Галактика DLA0817g в радиодиапазоне. Фото ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. Neeleman; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Ученые назвали объект Диском Вольфа - в честь астронома Артура Вольфа. Галактика DLA0817g стала самой далекой галактикой с вращающимся диском среди всех обнаруженных на данный момент астрономами. Согласно современным моделям, массивные галактики образуются из слияний меньших по массе галактик и скоплений горячего газа. Эти столкновения препятствуют формированию дисков, характерных для Вселенной нынешнего возраста. Поэтому существование Диска Вольфа заставит астрономов пересмотреть механизмы появления таких космических объектов. Вероятно, DLA0817g аккумулировал холодный газ, однако вопрос, как ему удалось сохранить стабильный диск при такой большой массе, остается открытым.

«Скорость звездообразования в DLA0817g, по крайней мере, в десять раз выше, чем в нашей собственной галактике», – пишут ученые, «Должно быть, это одна из самых продуктивных дисковых галактик в ранней Вселенной».

Кометы десятилетия не будет - C / 2019 Y4 (ATLAS) распалась на части

Комета C / 2019 Y4 (ATLAS), которая, по мнению астрономов, должна была стать самой яркой кометой десятилетия, развалилась на части. Катаклизм заснял космический телескоп "Хаббл".

Фрагменты кометы C/2019 Y4 (ATLAS). Первый снимок выполнен космическим телескопом "Хаббл" 20 апреля, второй 23 апреля 2020 года. Фото NASA, ESA, D. Jewitt (UCLA), Q. Ye (University of Maryland)

Напомним, что комета C/2019 Y4 (ATLAS) была обнаружена 28 декабря 2019 года при помощи системы Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS) на Гавайях - астрономической системы раннего предупреждения, предназначенной для обнаружения небольших околоземных объектов за несколько дней или недель до того, как они пройдут мимо Земли.

Астрономы предположили, что к концу мая 2020 года комета будет видна даже невооруженным глазом. А 31 мая 2020 года она должна пролететь всего в 0,25 а.е. от Солнца. Но до Солнца C/2019 Y4 (ATLAS) в целом состоянии не добралась.

Начиная с середины марта астрономы наблюдали, как комета, по мере приближения к Солнцу, становится все ярче, однако затем она резко стала тускнуть. Сразу было сделано предположение, что ядро кометы начало распадаться. К наблюдениям подключили космический телескоп "Хаббл", который подтвердил - комета  C/2019 Y4 (ATLAS) развалилась на фрагменты.

Как считают ученые, распад кометы при столь быстром росте ее яркости неудивителен. При подлете к Солнцу C/2019 Y4 начала выбрасывать в окружающее пространство большое количество летучих веществ в замороженном виде. Активный выброс газов, вероятно, способствовал ее распаду на десятки частей. И по всей видимости такое поведение является закономерностью для большинства ядер комет.

Картина дня

))}
Loading...
наверх