НОВОСТИ О ФТОРОПЛАСТАХ

 

Ученые Техасского университета Далласа штата Техас создали волокна жестче, чем кевлар. Этот удивительный прорыв был достигнут за счет растяжения материала, при котором оказалось возможным использовать пьезоэлектрический эффект, усиливающий притяжение между молекулами волокна. Если Вы не знаете, пьезоэлектрический эффект — это термин, используемый при преобразовании давления в электрический заряд.

В конечном итоге, процесс растяжения волокна, обладающего пьезосвойствами, увеличивает количество энергии, которое материал может поглотить, прежде чем он разрушится. И этот новый волокнистый материал может поглощать до 98 джоулей на грамм, по сравнению с 80 джоулей на грамм для волокна Кевлар!

Женщина-полицейский надевает кевларовый жилет. Вскоре, он может быть изготовлен из нановолокон PVDF - (Фото любезно предоставлено корпорацией DuPont).

Кевлар наиболее известен за его использование в бронежилетах, но, тем не менее, с момента его открытия в 1970-е годы он нашел широкое применение: от кроссовок и динамиков и до веревок.

Открытие кевлара было более или менее случайным, но команда из Далласа стала искать волокна, которые могли бы использовать пьезоэлектрический эффект после того, как подобное действие было обнаружено в коллагеновых волокнах, находящихся внутри человеческих костей. Вместо коллагена, однако, команда закрутила нити из нановолокон поливинилиденфторида (ПВДФ), термопластичного фторполимера, как известно с конца 1960-х годов, обладающего сильными пьезоэлектрическими свойствами и используемого в основном в батареях и сенсорных датчиках.

ПВДФ генерирует электрический заряд при растяжении, а волокна, созданные командой университета Далласа, можно растянуть до семи раз по сравнению с их первоначальной длиной. Нановолокна, будучи скрученными, образуют микроскопическую пряжу материала. Электроэнергия, вырабатываемая в процессах воздействия на материал, создает усилие в 10 раз более сильное, чем водородная связь в нановолокне. В конечном результате, сила, вырабатываемая волокнами, делает материал способным поглощать физическую энергию лучше, чем кевлар.

Несмотря на то, что команда добилась успеха в создании структур подобных пряже, им еще предстоит доказать, что нановолокна из этого материала могут быть сплетены в шнуры или сотканы в циновки. Этот шаг необходимо будет пройти, прежде чем протестировать материал в более крупномасштабных применениях.

Применения, вероятно могут быть похожими с таковыми для кевлара: самоусиливающиеся волокна, которые используются для производства бронежилетов, ультражёсткие, но легкие компоненты высоконагруженных конструкций в автомобилях и самолетах. ПВДФ, в отличие от кевлара, гораздо более устойчив к истиранию и не имеет проблем со стойкостью к ультрафиолету. Поэтому из него с успехом производят прочные, всесезонные рыболовные лески.