Метод получения наполнителя фильтра - УСВР (Углеродная Смесь Высокой Реакционной способности)
Внутреннее строение графита очень похоже на хорошо известный нам предмет, а именно - на стопку листов. Вот только листами в случае графита являются графены - атомарные слои толщиной около 10-9 метра. Атомы углерода в графенах расположены в виде шестиугольников (гексагоналов), поэтому и говорят, что графены имеют гексагональную структуру.

Связи между графенами - слабые. Когда мы пишем карандашом, то легко разрываем эти связи, и графитовый след остается на листе бумаги. Их называют вандерваальсовыми связями. Если продолжать аналогию со стопкой листов - сила этих связей, это сила «слипания» листов стопки между собой. Чтобы разделить листы, необходимо затратить совсем небольшое усилие.
Связи же между атомами внутри гексагоналов намного сильнее. Эти связи называют атомными, или ковалентными. По аналогии со стопкой - чтобы разорвать пополам любой лист, необходимо затратить уже намного больше усилий, чем просто «разделить» листы между собой, как в предыдущем примере.
Что же сделал с графитом академик РАЕН Виктор Иванович Петрик?
|
Графит
|
Межатомарный взрыв
|
УСВР-наполнитель фильтра
|
||
![]() |
|
|
|
|
Сначала он получил некое химическое соединение, способное к взрывообразному разложению. Это соединение может проникать в межслоевые пространства графита, подобно закладке между листами в стопке бумаги.
Далее достаточно взорвать некоторое критическое количество молекул этого соединения (назовем его взрывателем), и начнется цепная реакция. Запустить ее можно несколькими способами: механическим воздействием, то есть простым ударом, термическим - нагреванием до 150-200 °С, химическим способом и даже направленным мощным звуком. После запуска реакции следует серия взрывов, и от обшей массы графита отделяются углеродные слои - графены. Выглядит фантастически, когда в результате неуправляемой холодной цепной реакции происходит радикальная деструкция графита, и его объем увеличивается в 500 и более раз! Кусок графита как бы «распушается», превращаясь в легчайший чёрный пух. Этот «пух» содержит до 20% наноструктур.
Взрывы молекул химического соединения разрывают не только вандерваальсовы связи между графенами, в результате чего он распушается, но и частично разрывают ковалентные связи между атомами углерода в самих графенах. В результате - в массе УСВР образуется огромное количество свободных радикалов - ненасыщенных атомных связей.
Остается добавить, что вещество, так называемый взрыватель, полученный российским ученым, Петриком, проникает между слоями графенов путем простого смачивания и может находиться в нейтральном состоянии сколь угодно долго.
Наноструктуры, содержащиеся в УСВР, - это не только графены, но и нанотрубки, ветвящиеся нанотрубки, нанокольца, нанофракталы. Представим себе, что мы отделили от стопки лист бумаги и оставили его в сухом месте. Известно, что через некоторое время высыхающий лист свернется в энергетически наиболее удобную форму - форму трубки. Подобный процесс происходит и с графенами, отделенными от обшей графитовой структуры, - они сворачиваются в нанотрубки.
Изобретение Виктора Ивановича Петрика невозможно переоценить. Открытый им способ получения углеродных наноструктур по ценовым и количественным характеристикам является промышленным. Без преувеличения можно сказать, что Научный центр академика Петрика имеет сейчас в десятки тысяч раз больше углеродных наноструктур, чем весь остальной мир.




