Чем тоньше наноткани, тем они прочнее

Специалисты из израильского технологического института Technion нашли объяснение необычному свойству нановолокон, прочность которых может резко увеличиваться, если их диаметр становится ниже определенной величины. Исследователи измерили механические свойства нейлоновых нановолокон и обнаружили критический диаметр при котором нейлон становится жестче и прочнее. Этот диаметр составил 500 нанометров, что соответствует толщине паутины и в 100 раз меньше толщины человеческого волоса. Ученые пришли к выводу, что нановолокно состоит из множества сложных макромолекул, которые образуют последовательный ряд областей, в которых макромолекулы ориентированы в том или ином направлении. Множество хаотически ориентированных макромолекулярных областей составляют целое волокно. Если диаметр волокон значительно превышает размер ориентированных областей, то они могут перемещаться по отношению друг к другу. Если диаметр волокна меньше, то ориентированные области оказываются «запертыми», подобно автомобилям в пробке, и не могут перемещаться относительно друг друга. По утверждению исследователей, новая теория поможет понять физические свойства широкого круга наноматериалов и может привести к созданию сверхлегких и сверхпрочных тканей, которые найдут широкое применение, например, при создании нового поколения бронежилетов.