Медицина легких

Киль, Германия, 17 июля. Учёные создали легчайший в мире материал — это аэрографит. Он чёрный, как смоль, и он в 75 раз легче пенопласта. Теперь же исследователи ищут области его применения - сообщили СМИ.
Сеть из пористых углеродных трубок, переплетённых в трёх измерениях на нано и микро-уровне — это и есть легчайший в мире материал. Весом 0,2 мг/куб.см, аэрографит в 75 раз легче, чем пенопласт, но при этом он гораздо прочнее.

Своё совместное открытие учёные Технического университета Гамбург-Гарбург (TUHH) и университета Кристиана Альбрехта в Киле (CAU) окрестили аэрографитом. Результаты их работы опубликованы в научном журнале под названием Advanced Materials.
Материал чёрный, как смоль, стабильный, электропроводящий, способный изменять форму и непрозрачный. Такими качествами и своей низкой плотностью углеродный материал аэрографит отличается от других, существующих до сих пор. "Наше открытие вызвало оживлённые дискуссии в учёных кругах. Аэрографит в четыре раза легче нынешнего обладателя мирового рекорда", — так говорит один из изобретателей Маттиас Мекленбург, доктор из TUHH.
Представленный полгода назад материал из никеля, до этой публикации считавшийся легчайшим, также состоял из мельчайших трубочек. Но атомы никеля изначально обладают большим весом. "Мы можем производить трубки с пористыми стенками, и по этой причине они экстремально лёгкие", — добавляет Арним Шухард из университета CAU, соавтор изобретения.
Атомную структуру материала смогли расшифровать профессор из Киля Лоренц Кинле и доктор Андрий Лотник с помощью просвечивающего электронного микроскопа. Несмотря на легкий вес, аэрографит очень упругий. В то время, как легкие материалы обычно не выдерживают большого давления, он отличается замечательной стабильностью под воздействием давления и при растягивающих нагрузках.
"Он способен сжиматься до 95% и снова принимать прежнюю форму, — говорит профессор из Киля Райнер Аделюнг, — при этом аэрографит становится до определенной степени плотнее, и таким образом, прочнее, чем до этого".
Другие материалы при нагрузках такого рода становятся слабее и теряют стабильность. "Кроме того, этот материал почти полностью адсорбирует лучи света. Можно сказать, что он чернее чёрного", — говорит профессор из Гамбурга Карл Шульте.
"Можно представить себе аэрографит, как быстро растущую сеть плюща, обвивающую дерево, при этом само дерево удаляется", — рассказывает Аделюнг о процессе изготовления. Деревом в этом случае является так называемый жертвенный шаблон.
Благодаря своим особенным свойствам, аэрографит, например, может идеально подойти для производства литий-ионных аккумуляторов, это приведёт к редукции их веса, что имеет большое значение.
Другие возможности использования аэрографита учёные видят в придании электропроводимости пластику без его ощутимого утяжеления. Таким образом, можно избежать накоплений статического заряда. Число дополнительных возможностей применения самого лёгкого в настоящее время в мире материала ограничено только силой воображения учёных.
Сразу после сообщения об изобретении аэрографита учёные из различных отраслей предложили множество идей. Так, он может быть испробован в аэрокосмической и спутниковой электронике, так как в состоянии выдерживать особенно сильные вибрации.
При очистке воды аэрографит может в качестве адсорбента уничтожать стойкие вредные вещества, разлагая их на электрохимическом уровне. Тут могут быть использованы такие его преимущества, как механическая стабильность, электропроводимость и большая поверхность.
Эти же качества могут быть использованы для очистки воздуха в инкубаторах или в аппаратах искусственной вентиляции лёгких. В настоящее время проводятся фундаментальные исследования. До начала промышленного применения ещё пройдут годы.

Рубрика: Новости о механической вентиляции лёгких