Таблица 1. Некоторые производители и области применения нанокомпозитов.

Компания	Название	Матрица	Нанонаполнитель	Улучшенные характеристики	Область применения
Basell USA	Hifax	Термопластический полиолефин (ТПО)	Наноглина	Повышенные модуль упругости, прочность, сопротивляемость царапанию	Автомобилестроение
Lanxess	Durethan	Полиамид	Наноглина	Высокие барьерные свойства	Упаковочная пленка
GE Plastics	Noryl GTX	Полифениленоксид / Нейлон	ЭлектропроводящийНанотрубки	Автомобилестроение, окрашиваемые детали	Автомобилестроение, окрашиваемые детали
Honeywell Polymer	Aegis OX,Aegis NC	Нейлон 6, нейлон для мембран	Наноглина	Высокие барьерные свойства	Емкости для пива и пленка
Hybrid Plastics	Nanoreinforced, Nanostructured	Каучуки ПОСС		Термостойкость; огнестойкость	Потребительские товары, аэрокосмическая, биологическая, фармацевтическая промышленности, сельское хозяйство, транспорт и строительство
Hyperion Catalysis	Fibril	полиэтилентерефталатгликоль, полибутилентерефталат (ПБТ), полифениленсульфид (ПФС), ПК, ПП, Фторсодержащие эластомеры		Электропроводность; Электропроводность	Автомобилестроение, электроника; промышленность (уплотнительные кольца, прокладки)
Kabelwerk Eupen AG		ЭВА		Огнестойкость	Провода и кабели
Mitsubishi Gas Chemical Company	Imperm	Нейлон метаксилен-диамин 6 (МД6)	Наноглина	Высокие барьерные свойства	Многослойные емкости для соков и пива, пленки, контейнеры
Nanocor	Imperm	Нейлон 6, ПП, Нейлон МД6	Наноглина	Высокие барьерные свойства	Многоцелевое использование, литые емкости для пива ПЭТ
Noble Polymer	Forte	ПП	Наноглина	Теплостойкость, жесткость, ударопрочность	Автомобилестроение, мебель, приборостроение
Polymeric Supply		Ненасыщенные полиэфирные эпоксидные смолы	Наноглина	Управление твердостью, улучшенная размерная/тепловая стабильность, огнестойкость	Судостроение, транспорт, строительство, производственное оборудование
PolyOne	Nanoblend (Compounds & Concentrates)	Полиолефины, ТПО	Наноглина	Высокие барьерные свойства, термостойкость, жесткость, ударопрочность	Производство упаковочных материалов, автомобилестроение, производственное оборудование
Putsch Kunststoffe GmbH	Elan XP	ПП/ ПС	Наноглина	Сопротивляемость царапанию	Автомобилестроение
RTP Company	Nanotube Compounds (NTC)	Нейлон 6, ПК, ударопрочный ПС, полиформальдегид, ПБТ, ПФС, полиэфиримид, полиэфирэфиркетон, ПК/акрилонитрил-бутадиен-стирол, ПК/ПБТ	Наноглина	Электропроводность	Электронная техника, автомобилестроение
UBE	Ecobesta	Нейлон 12	Наноглина	Механическая прочность, термостойкость, теплостойкость	Многоцелевое использование, автомобильные топливные системы
Unitika	Nano-Composite Nylon 6	Нейлон 6	Наноглина	Жесткость, термостойкость	Многоцелевое использование
Yantai Haili Ind. & Commerce of China		сверхвысокомолекулярный полиэтилен	Наноглина		Стойкие к тектоническим воздействиям трубопроводы

Высокотехнологичные примеры использования нанокомпозитов
Во всем мире в университетах и исследовательских центрах было выполнено большое количество исследований нанотехнологий, в которых научно-исследовательские группы и ученые изучали материалы, свойства и процессы, имеющие отношение к миру пластмассовых нанокомпозитов. До сих пор применения нанопластиков расширялось медленно. Похоже, что такое положение скоро изменится, поскольку различные производители демонстрируют результаты прикладных разработок. "Развитие нанотехнологий напоминает появление в нашем распоряжении целой новой периодической системы элементов", сказал Роджер Авакян, главный директор по технологиям компании PolyOne Corporation, крупнейшего в мире разработчика технических пластмасс.
Сканирующая и атомная силовая микроскопия позволила компании 3M применить нанотехнологии в многослойных оптических пленках из полиэфира, акрила и полиэтиленнафталата, а также разработать новое поколение материалов для управления распространением световых потоков. Пленки, имеющие сотни нанослоев, используются в карманных и стационарных компьютерах для увеличения яркости экрана и снижения влияния на излучение радиочастотных сигналов, а также в отражающих инфракрасное (тепловое) излучение покрытиях для снижения нагрузки автомобильных кондиционеров. Свойства пленок с нанослоями определяются не только оптическими законами, что позволяет компании 3M создавать пленки с высокой отражательной способностью, лучшей, чем у серебра. Можно без использования красителей изготавливать цветные нанослойные пленки. Они могут выглядеть и полностью прозрачными, отражая при этом инфракрасную составляющую света без использования металлизированных отражающих слоев, и следовательно, без влияния на радиоизлучение мобильных телефонов и приемников глобальной системы позиционирования (GPS).
Исследователи университета Case Western Reserve University разработали 'полимерные хамелеоны', имеющие цветные флуоресцентные элементы, чувствительные к деформации и температуре, которые флуоресцируют только в некотором диапазоне давлений или температур. Эти цветные элементы могут быть внедрены в такие пластмассы, как полиэтилен, нейлон и акрил, при этом материал будет изменять цвет при деформации или некоторых изменениях температуры. Такие материалы нашли широкое применение, от производства упаковки для замороженных пищевых продуктов до нейлоновых нитей для игрушек.

Рисунок 5. Чувствительные к деформации наноматериалы

Компания Arkema успешно разрабатывает новые акриловые сополимеры. Используя фирменные технологии управления способом связывания различных химических ионов в макромолекулах, компания выпускает ассортимент новых сополимеров с нанокомпонентами 'Nanostrength'. Для изготовления материалов Nanostrength (для формования с раздувом и вытяжкой) в традиционные бутадиенстирольные сополимеры включается третий полярный блок ПММА. Полярные группы ПММА совместимы со многими промышленными полимерами и смолами и обеспечивают получение исключительных сочетаний ударопрочности, жесткости, термостойкости и прозрачности, которые не возможно добиться при использовании традиционных добавок. В качестве расширения ассортимента пластмасс доступны шесть видов материалов, например, фторсодержащие полимеры и нейлон 12, а так же эпоксидные смолы и пленки на основе эпоксидных смол. Эти сополимеры также используются в сплавах полифениленэфира с нейлоном 6, фторсодержащими полимерами и эпоксидными смолами.

ГЛОБАЛЬНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЙ

Защита от радиации в космосе
Компания Hybrid Plastics (США) разрабатывает общие малозатратные методы защиты от радиации микроэлектронных, оптических и чувствительных комплектующих изделий. Испытания Комитета НАСА предоставленных компанией модификаций пластмасс на внешней поверхности Международной Космической Станции показали, что материалы с ПОСС отличаются от традиционных полимеров значительно большей стойкостью к радиационному химическому и механическому разрушению. На Международной Космической Станции провели исследование материалов для замены быстро деградирующих в жестких условиях космоса обычных пластмасс. При этом в течение 14 месяцев на земной орбите в испытательной капсуле находилось девять образцов различных композитов с ПОСС. Исследователи обнаружили, что на поверхности полимеров с ПОСС образуется керамическая оболочка, и они противостоят радиационному облучению не менее чем в 10 раз дольше любых других материалов.

Рисунок 6. Испытание воздействия радиации на пластмассы.

Виртуальное моделирование программным обеспечением NanoLab
В тесном сотрудничестве с Центром изучения нанотехнологий в Институте Нильса Бора Копенгагенского университета, компания Atomistix A/S (Дания) разработала новые квантово-химические алгоритмы и интуитивно понятный для пользователя интерфейс, обеспечивающий широкое применение предлагаемых методик. На основе квантовой теории компания первой в мире разработала программные средства для технического моделирования и испытаний, позволяющие разрабатывать нанотехнологические материалы и устройства. Предлагаемое во всем мире программное обеспечение было приобретено ведущими исследовательскими и промышленными учреждениями, участвующими в развитии нанотехнологий, например, компаниями: Matsushita, SONY, Hewlett-Packard, а также Комитетом НАСА, Линкольновской лабораторией Массачусетского технологического института, Стэнфордским университетом и другими. Компания была основана с частичной поддержкой датского Министерства науки, технологий и инноваций и в настоящее время имеет представительства в Копенгагене, Сингапуре и Монреале.

Рисунок 7. Виртуальное программное обеспечение NanoLab

Барьерные слои с наноглиной для пищевых бутылок
Компания Mitsubishi Gas Chemical (Япония) совместно с мировым поставщиком наноглин, компанией Nanocor Inc. (США), начала выпуск предназначенного для использования в многослойных ПЭТ бутылках нового материала Imperm, представляющего собой смесь нанокомпозита и нейлона МД6 и отличающегося исключительными барьерными свойствами по отношению к кислороду и углекислому газу. В этом новом улучшенном материале применение наноглины обеспечивает значительное снижение проницаемости для кислорода, CO2 и воды. Этот нанокомпозит сохранил высокую прозрачность, которая делает его идеальным материалом основного слоя в широко применяемых многослойных ПЭТ бутылках для хранения пива и газированных безалкогольных напитков. Новый материал Imperm 103, содержащий малую долю частиц наноглины, имеет четырехкратно улучшенные барьерные свойства по отношению к кислороду и двукратно улучшенные барьерные свойства по отношению к CO2 по сравнению с немодифицированным МД6, при этом влагонепроницаемость увеличена на 200%.

Электро- и теплопроводные нанокомпозитные полимерные материалы
Компания Nanocyl S.A. (Бельгия) специализируется на использовании нанотрубок для добавления углеродных нанотрубок (УНТ) в полимеры и прочие материалы. Являясь мировым лидером применения УНТ, компания Nanocyl владеет правами интеллектуальной собственности на технологии производства полимерных и прочих нанокомпозитных материалов с использованием уникальных свойств УНТ, а также технологиями их синтеза. Внедренные в полимерную матрицу УНТ обеспечивают ее электро- и теплопроводность, их можно рассматривать, как нанопроводники. УНТ увеличивают проводимость в сотни раз сильнее обычных добавок, используемых для повышения проводимости материалов. Благодаря этому УНТ формируют объемную электропроводную структуру при введении в очень малых количествах, что позволяет добиться проводимости полимеров при значительно меньшей доле УНТ по сравнению с традиционными сажевыми добавками.

Разработка неорганических нанотрубок
Ученые компании NanoMaterials Ltd. (Израиль) обнаружили, что неорганические нанотрубки, входящие в состав сверхпрочных композитных пластмасс, в отличие от УНТ имеют другие уникальные свойства и перспективные области применения. Сообщается о более чем 50 различных разновидностях неорганических нанотрубок с составом, охватывающим почти всю периодическую систему элементов. Нанотрубки могут быть синтезированы из оксидов и галогенидов переходных металлов, содержать примесные металлы, металлические включения, а также иметь кремниевую или борную основу. Богатство неорганических систем и их химическое разнообразие очень важно, особенно в материалах используемых при высоких нагрузках, температурах или давлении. Некоторые прикладные области, в которых возможно использование преимуществ уникальных свойств неорганических нанотрубок – это спортивные товары с высокими эксплуатационными показателями, пуленепробиваемые изделия, специальные химические датчики, интеллектуальные стекла, фотоэлементы и аккумуляторные батареи.

Рисунок 8. Неорганическая нанотрубка