Разработан и протестирован метод наносварки

Исследователи из университета штата Северная Каролина разработали метод плавления или сварки определенных частей полимеров за счет приложения к материалу наночастиц.

Технология, которая плавит волокна в выбранном направлении в пределах материала, может привести к более прочным и эластичным нановолокнам и материалам.

Физики Джейсон Бочински и Лаура Кларк, а также материаловед Джо Трейси поместили определенным образом выровненные золотые наностержни в твердом материале. Золотые наностержни поглощают свет определенных длин волны, в зависимости от размера и ориентации наностержня, а затем преобразовали поглощенный свет непосредственно в тепло. В данном случае наностержни были разработаны для реакции на длины волны света порядка 520 нанометров в горизонтальном выравнивании и 800 нанометров в вертикальном. Люди видят свет с длиной волны 520 нанометров (свет зеленого цвета), в то время как 808 нанометров находятся в инфракрасном спектре, невидимом для глаз.

Когда к материалу применили разные длины волн, волокна расплавили вдоль выбранных направлений, оставив окружающий материал в значительной степени неповрежденным.

«Способность нагревать материалы на расстоянии, таким образом, дает нам возможность управлять весьма специфическими частями таких материалов, поскольку наностержни ограничивают тепло, то есть, высокая температура, которую они вырабатывают, действует лишь на сами наностержни и на их окружающую среду», сказал Трейси.

По словам Бочински, работа также имеет значение для оптимизации уже произведенных материалов: „Мы можем использовать высокую температуру в наномасштабе, чтобы изменить механические особенности произведенных объектов без влияния на их физические свойства, что означает большую эффективность и меньший объем отходов“.

Результаты опубликованы в издании Particle & Particle Systems Characterization. Работа финансировалась грантами от Национального научного фонда и Sigma Xi. В исследовании принимали участие аспиранты Вей Чен Ву и Сомсубхра Майти, а также студент Кристиан Козек.

22.02.2013