Ученые из Университета Цинхуа представили новое решение для теплозащиты в экстремальных условиях. Их изобретение справляется с задачами, которые раньше были не по силам обычным утеплителям.
Материал создают по особой технологии. Специалисты выращивают вертикальные массивы нанотрубок и вытягивают из них тонкие пленки, похожие на шелковые нити. Эти слои затем складывают или скручивают в многослойную структуру с большим количеством пор.
Главное преимущество — комплексное подавление всех видов теплопередачи. Материал хорошо блокирует проводимость твердых тел, конвекцию газов и радиационное излучение. Крошечные поры размером в нанометры мешают свободному движению молекул газа, заставляя их терять энергию при столкновениях.
Углеродные нанотрубки отлично поглощают и рассеивают инфракрасное излучение благодаря своим электронным свойствам. Многослойная структура со случайной ориентацией слоев дополнительно усиливает этот эффект.
Теплопроводность материала составляет всего 0.03 Вт/м•К при 2600 °C — это в 50 раз меньше, чем у стандартного графитового войлока. Изолятор показывает высокую стабильность: после 310 циклов нагрева до 2000°C его свойства ухудшились лишь на 5%.
Материал очень легкий (плотность от 5 кг/м³), гибкий и пригоден для промышленного производства. Уже возможно создание непрерывных полотен шириной 550 мм и длиной в сотни метров.