Команда исследователей из Университета Северной Каролины открыла
новый способ применения пламени в материаловедении и инженерии. Разработку назвали обратным тепловым разложением (Inverse Thermal Degradation, ITD). В потенциале она поможет создавать материалы с заранее заданными характеристиками.
Профессор Мартин Туо, соавтор работы, заявил: «Огонь является ценным инженерным инструментом. Но как только пламя разжигается, его становится сложно контролировать». Ученые использовали нанометровое покрытие, чтобы регулировать количество кислорода, поступающего к материалу. Это позволяет управлять скоростью нагрева и химических реакций.
Целевой материал (например, целлюлозные волокна) покрывают нанометровым слоем молекул. Внешнее покрытие легко воспламеняется под воздействием огня, но внутренняя химическая природа меняется, создавая еще более тонкий слой стекла вокруг целлюлозных волокон. Стеклянный барьер ограничивает доступ кислорода, предотвращая полное сгорание.
«Без защитного слоя ITD целлюлозные волокна превратились бы в пепел. ITD же образует защитные углеродные трубки», — отметил Туо.
Исследователи смогли контролировать толщину стенок углеродных труб, регулируя размер исходных волокон и количество кислорода, проходящего через защиту.
Профессор добавил: «У нас уже есть несколько идей по поводу того, где технологию можно будет использовать. Их мы рассмотрим в будущих исследованиях». Ученые также открыты к сотрудничеству с частным сектором для разработки различных практических применений, в том числе механизмов для разделения нефти и воды. Это будет полезно как для промышленности, так и для экологической реабилитации окружающей среды.
Источник: SecurityLab