Углеродные нанотрубки могут найти множество интересных и полезных применений. Например, их можно использовать для преобразования электрической энергии в механическую. А как это сделать, придумали исследователи из Франции.
Сначала они изготовили композитный материал из нанотрубок и поливинилового спирта (ПВС). Для этого окисленные азотной кислотой нанотрубки диспергировались в водном растворе ПВС и осаждались на фильтр в виде листа бумаги. Далее одна из поверхностей листа покрывается сначала золотом, а потом поливиниловым спиртом. Как оказалось, если поместить полоску материала в раствор электролита и приложить разность потенциалов, бумага из нанотрубок начинает удлиняться. Так как бумага расположена только с одной стороны, полоса начинает изгибаться, т.е. вся конструкция представляет собой прототип электро-механического привода.
По мнению ученых, удлинение происходит из-за того, что ионы электролита переходят из раствора в слой нанотрубочной бумаги, что приводит к его набуханию. Эффект наблюдается при любой полярности, однако когда на полоске отрицательный потенциал, полоска изгибается сильнее. Это, скорее всего, связано с тем, что в данном электролите катион (TBA+, тетрабутиламмоний) легче переходит в нанотрубочную бумагу, нежели анион (TFB-, тетрафторборат).
Наличие ПВС придает бумаге прочность и гибкость, однако снижает ее проводимость. Ученые установили, что идеальный баланс характеристик достигается при 30% содержании ПВС. Слой золота обеспечивает равномерность распределения заряда и, следовательно, изгиба материала. Максимальное усилие, развиваемое механизмом, составляет 1.8 МПа при 10 В. В дальнейшем исследователи планируют создать на основе нанотрубочной бумаги безжидкостные системы, использующие для работы твердые электролиты.
) хаотически переплетенным хвостам полимерных молекул-гусениц
