Ученые создали почти невидимые глазом пленки наноскопической толщины, обладающие колоссальной прочностью – они способны выдерживать вес, превышающий их собственный на четыре порядка.

В журнале Nature Materials (2006, 5, 494) опубликована статья Toyoki Kunitake с коллегами, которые изготовили ультратонкую пленку, столь эластичную, что ее можно протянуть через отверстие микропипетки в 30 тысяч раз меньшее, чем ширина пленки (см. рисунок). Несмотря на тонкость, почти до невидимости, пленка может удерживать жидкость в 70 тысяч раз тяжелее, чем она сама, и выдерживать значительные деформации. Нанопленка также устойчива к различным внешним средам и механическим напряжениям. При этом это чудо мембранной технологии побивает все рекорды по размерам – она имеет несколько сантиметров в поперечнике при толщине всего 45 нм.

Столь почти несовместимая комбинация прочности и тонкости – результат гибридного состава пленки. Она состоит из органической полимерной сетки (которая обеспечивает ее пластичность и устойчивость к деформации), пронизанной диоксидом циркония, придающим ей прочность и стабильность. Пленка формируется одновременно из двух исходных веществ на плоской центрифуге. Идут два независимых химических процесса: полимер образуется поперечным связыванием мономеров под действием света, в то время как циркониевая составляющая реагирует с остаточными следами воды в пленочной подложке из поливинилового спирта. Компоненты скручиваются, и образуется нанопленка со свойствами, которые необходимы для изготовления датчиков, актюаторов и разделительных мембран.

Наука и жизнь // Иллюстрации