Нанотехнологии

Гибридные и градиентные армированные пластики (ГАП) с регулируемыми механическими свойствами

Создание гибридных полимерных композиционных материалов, совмещающих два и более типов волокон — стеклянных, органических, углеродных и борных, является перспективным направлением развития современной техники, поскольку обусловливает расширение возможности создания материалов с заданными свойствами.

Наиболее существенным фактором, влияющим на характер механического поведения ГАП, в особенности при растяжении, является величина предельных деформаций волокон, армирующих материал.

К числу ГАП, в которых сочетаются волокна, имеющие близкие деформативные характеристики, относятся органостеклопластики и углеборопластики.

Одной из разновидностей ГАП являются градиентные ПКМ, структура и свойства которых пространственно неоднородны. Плавное, регулируемое изменение упругопрочностных свойств ПКМ в ряде случаев позволяет создать равномерное поле напряжений.

В конце XX в. в материаловедении появился новый термин — «интеллектуальные» материалы.

Принятое понятие «интеллектуального» материала определяет его как конструкционный материал, способный к самодиагностированию и самоадаптации.

Эти материалы должны уметь распознавать возникающую ситуацию (сенсорная функция), анализировать ее и принимать решение (процессорная функция), а также возбуждать и осуществлять необходимую реакцию (исполнительная функция).

В настоящее время не существует композитов, которые отвечали бы всем перечисленным требованиям. Однако частично эти задачи могут быть решены, прежде всего — задачи по созданию материалов, информирующих о своем состоянии, о приближении эксплуатационных нагрузок к предельно допустимым, о трещинообразовании, химической коррозии, водопоглощении и т. д.

Тем не менее, интеллектуальные полимерные системы начинают появляться.

В поисках новых полимерных материалов мы готовы изучать и опыт природы, создавая не только аналоги, но и вещества, которые не могли бы появиться. В частности речь идет о неорганических полимерах.

Конечно же нельзя обойти стороной

Данный термин в настоящее время не имеет единого, признаваемого всеми определения. Под термином "нанотехнологии" Роснано понимает совокупность приемов и методов, применяемых при изучении, проектировании и производстве наноструктур, устройств и систем, включающих целенаправленный контроль и модификацию формы, размера, взаимодействия и интеграции составляющих их наномасштабных элементов (около 1-100 нм), наличие которых приводит к улучшению, либо к появлению дополнительных эксплуатационных и/или потребительских характеристик и свойств получаемых продуктов.

Термин “нанотехнология” впервые был использован профессором Норио Танигучи в его докладе “Основные принципы нанотехнологии” (On the Basic Concept of Nanotechnology) на международной конференции в Токио в 1974 году. Первоначально термин “нанотехнология” использовался в узком смысле и означал комплекс процессов, обеспечивающих высокоточную обработку поверхности с использованием высокоэнергетических электронных, фотонных и ионных пучков, нанесения пленок и сверхтонкого травления. В настоящее время термин “нанотехнология” используется в широком смысле, охватывая и объединяя технологические процессы, приемы и системы машин и механизмов, предназначенные для выполнения сверхточных операций в масштабе нескольких нанометров.

Объектами нанотехнологий могут быть как непосредственно низкоразмерные объекты с характерными для нанодиапазона размерами как минимум в одном измерении (наночастицы, нанопорошки, нанотрубки, нановолокна, нанопленки), так и макроскопические объекты (объемные материалы, отдельные элементы устройств и систем), структура которых контролируемо создается и модифицируется с разрешением на уровне отдельных наноэлементов. Устройства или системы считаются изготовленными с использованием нанотехнологий, если как минимум один из их основных компонентов является объектом нанотехнологий, т.е. существует как минимум одна стадия технологического процесса, результатом которой является объект нанотехнологий.

Нанотехнология открывает пути совершенствования полимерных материалов (ПМ) и предполагает использование для этого наночастиц, нановолокон и нанотрубок органической и керамической природы.

Задания на практику: к самостоятельной работе вопросы по описанию как ПЭ (подчеркнутые), новейшие материалы в строительстве и отделочные материалы

Дата добавления: 2015-05-26