Наночастицы оксида титана – наномыло и ловушка для ультрафиолета

Нанотрубки делают полимерные материалы более прочными

Плотность нанотрубок в пять раз меньше, чем у стали, а прочность в десятки раз больше. Поэтому, чтобы сделать полимерные материалы более прочными, не увеличивая их веса, химики решили включать в их состав углеродные нанотрубки. Если между соседними волокнами полимерного материала поместить нанотрубку, связав её с ними углеводородными цепочками, то прочность данного участка материала приблизиться к прочности нанотрубки (см. рис. 28). Таким образом, добавка нанотрубок в 0,6% даёт 4-х кратное увеличение прочности полимера. Учёные считают, что, если нанотрубки будут занимать 10% объёма полимера, то смогут увеличить его прочность в 20 раз!

Оксид титана TiO₂ обладает очень сильной каталитической активностью, т.е. на его поверхности любые органические соединения разлагаются на углекислый газ и воду. Оксид титана разлагает органические соединения только при солнечном свете, используя для этого его ультрафиолетовую составляющую. Поэтому на основе оксида титана изготовляют фотокатализаторы, очищающие воду и воздух от токсичных органических веществ.

Нанесённая на стекло плёнка из наночастиц оксида титана прозрачна и незаметна для глаза. Однако такое стекло под действием солнечного света способно самоочищаться от органических загрязнений, превращая любую органическую грязь в углекислый газ и воду. Стекло, обработанное наночастицами оксида титана, лишено жирных пятен и поэтому хорошо смачивается водой. В результате, такое стекло меньше запотевает, так как капельки воды сразу распластываются вдоль поверхности стекла, образую тонкую прозрачную плёнку.

К сожалению, оксид титана перестаёт работать в закрытых помещениях, т.к. в искусственном свете практически нет ультрафиолета. Однако учёные считают, что, слегка изменив структуру оксида титана, можно будет сделать его чувствительным и к видимой части солнечного спектра. На основе таких наночастиц оксида титана можно будет изготовить покрытие, например, для туалетных комнат, в результате чего содержание бактерий и другой органики на поверхностях туалетов может снизиться в несколько раз.

Наночастицы оксидов титана и церия могут разлагать не только сложные органические соединения, но и опасные для человека моноокиси азота и углерода, содержащиеся в автомобильных выхлопах. Поэтому пудру из этих наночастиц стали добавлять в топливо, чтобы снизить содержание этих вредных примесей в выхлопных газах.

Из-за своей способности поглощать ультрафиолетовое излучение частицы оксида титана уже сейчас применяются при изготовлении солнцезащитных средств. Производители кремов стали использовать оксид титана в виде наночастиц, которые настолько малы, что обеспечивают практически абсолютную прозрачность солнцезащитного крема.