Свойства и области применения полимерных

Нанокомпозитов

Как уже подчеркивалось, в настоящее время диапазон применения наноматериалов простирается от улучшения характеристик деталей автомобилей до покрытий линз, перевязочных материалов и пленок для упаковки пищевых продуктов, но результаты исследований и разработок расширяют масштабы их применения (табл.55).

Таблица 55.

Некоторые производители и области применения нанокомпозитов

Продолжение таблицы 55

Небольшая толщина слоев добавки в нанокомпозитах обеспечивает возможность их применения для производства упаковочных материалов. Кроме того, пластины частиц глины способствуют кристаллизации полимера и создают более извилистые пути диффузии. Благодаря этому в пластиковых нанокомпозитах улучшаются барьерные характеристики по отношению к различным газам. Способность пластиковых нанокомпозитов к углеобразованию уменьшает необходимое количество вводимых антипиренов. Это позволяет изготавливать огнестойкие полиолефиновые нанокомпозиты, имеющие меньшую стоимость при сохранении эквивалентной огнестойкости. Наноармирование пластинами глины повышает жесткость и прочность, а также значительно уменьшает усадку.

В росте объема применения нанокомпозитных материалов лидирует автомобильная промышленность. Компании Nanocor, Dow Plastics, General Motors производят детали автомобилей на основе полиолефиновых и полиамидных нанокомпозитов, содержащих органоглины.

Например, компания Nanocor выпускает сверхпрочный электрический корпус, который отвечает многим требованиям по огнестойкости, а также высоким требованиям к низкотемпературной жесткости и способности выдерживать атмосферные воздействия. В результате перехода на ПП-нанокомпозиты экономится 18% полимера по массе и, в то же время, снижается концентрация галогенизированных огнеупорных добавок для получения нужного класса пожаростойкости.

Электропроводные нанополимеры стали основными композитными материалами для топливных трубопроводов, в которых они заменили традиционную сталь для предотвращения накопления статических зарядов. Компания Hyperion Catalysis заявила, что более чем 60% автомобилей, изготавливаемых сегодня в США, оборудованы ее продукцией, содержащей нанотрубки. Также были созданы электропроводные полимеры для покрытия внешних кузовных деталей. Разрабатываются нанокомпозитные материалы с полимерной основой для применения в электронной технике, например, в тонкопленочных конденсаторах интегральных схем, твердых полимерных электролитах для гальванических элементов, оптических микрокоммутаторах, интеллектуальных наноразмерных коммутаторах, а также датчиках.

В медицинской области развитие нанокомпозитных материалов позволяет создать материальный носитель для минимально инвазивных медицинских систем. В этой области необходимы системы с чрезвычайно тонкими стенками и гладкими поверхностями. Традиционные материалы являются слишком крупнозернистыми и не позволяют создавать однородные смеси, необходимые для получения такой толщины стенок. Нанокомпозитные материалы предоставляют медицинским исследователям намного более широкий ассортимент материалов, пригодных для создания медицинских систем.

При введении органоглины в полимерную матрицу в пределах 2-10 масс. % удается улучшить механические свойства, такие как прочность на растяжение, сжатие, изгиб и излом; барьерные свойства, такие, как проницаемость и стойкость к воздействию растворителей; оптические свойства; ионную проводимость. Достигается это благодаря объединению свойств органического (легкость, гибкость, упругость, перерабатываемость, пластичность) и неорганического (твердость и прочность, теплостойкость и химическая устойчивость, устойчивость к износу, высокий показатель светопреломления) материалов. Очевидно, что в ближайшее время они найдут применение в качестве специальных твердых защитных покрытий и для неорганических, и для полимерных материалов, а также как световоды и оптические волокна, адгезивы, адсорбенты и, наконец, как новые конструкционные материалы.

Нанокомпозиты " полимер-органоглинозём" обладают повышенной термостабильностью и стойкостью к распространению пламени даже при очень низких концентрациях наполнителя. Формирование термоизоляции и незначительная проницаемость обугленного полимера для огня обеспечивают преимущества использования этих материалов.

Сшитый полидиметилсилоксан с содержанием 10 % органомодифицированного монтмориллонита имеет термостабильность на 140 С большую чем полимер без добавки [290].

Нанокомпозиты, в которых в качестве наполнителей используются малые количества модифицированных слоистых силикатов, используются для создания относительно огнестойких полимеров с улучшенными свойствами.. Механизм подавления пламени посредством введения слоистых силикатных нанокомпозитов основывается на образовании углистого слоя и его структуре. Углистый слой изолирует базовый полимер от источника тепла и образует, тем самым, барьер, уменьшающий выделение летучих продуктов в процессе горения.

Традиционно производимые промышленностью антипирены, такие, как тригидрат алюминия, гидроокись магния, органические бромсодержащие соединения или интумесцентные (вспучивающиеся) системы являются достаточно эффективными. Однако высокие концентрации антипиренов, не содержащих галогенов, которые требуются для достижения эффекта затухания пламени, негативно влияют на физико-механические свойства самих полимеров. Для достижения необходимой огнестойкости материалов в кабельной промышленности, например, степень наполнения антипирена должна составлять 60 %. Такое высокое содержание наполнителя в полимере приводит к увеличению плотности материала, недостаточной гибкости конечных продуктов, а также к ухудшению механических свойств, проблемам при компаундировании и переработке. Многие антипирены приводят к образованию при тлении повышенных количеств ядовитого монооксида углерода и золы.

Огнестойкие галогенсодержащие полимеры нежелательны в применении по экологическим соображениям.

Компания Compounder PolyOne предложила новый огнестойкий наноматериал, продукт полимеризации наноглин с нейлоном 6 in situ.

Бельгийская компания Kabelwerk Eupen вводит органоглины в сочетании с традиционными ингибиторами горения, такими как тригидрат алюминия или гидроксид магния, в сополимер этилена с винилацетатом и получает компаунды для проводов и кабелей. Испытания с помощью конического калориметра показали существенное увеличение теплоотдачи при одиночном очаге возгорания. Добавление органоглин 3-5% по массе позволяет снижать тепловыделение на 50-60%.

Специалисты российского Института прикладной нанотехнологии разработали новые нанокомпозиционные материалы на основе органоглин, полимеров, модифицированных катаминами и ионами биогенных металлов (в т.ч. ионами Ag). Применение этих материалов в производстве экзопротезов, терапевтических материалов (бактерицидных покрытий), медицинских стерильных салфеток, бинтов, лечебных покрытий, тканей для специальной одежды значительно повышают их антибактериальные свойства и увеличивают возможный срок использования. Также, применение новых нанокомпозиционных материалов в производстве лакокрасочных материалов позволило создать образцы красок с повышенной биоактивностью. Например, на поверхностях, окрашенных такой краской, быстро снижается концентрация бактерий кишечной палочки и легионеллы (возбудителя тяжелого заболевания легких) до полной их гибели в течение не более четырех часов. Такие краски дают безграничные возможности для дизайна интерьеров, не капают с кисти, быстро высыхают и предохраняют материалы от биодеструкции – гниения и различной порчи. И вместе с тем это – современные высокотехнологические материалы. Их уникальность – в комплексной пролангированной биоактивности (фунгицидной, бактерицидной).

Бактерицидные покрытия на основе композиционных материалов с наночастицами серебра применяются для лечения хронических воспалений, открытых ран, экзем. Частицы серебра имеют размеры от 10 до 30 нм в длину. Они убивают до 150 видов бактерий в течение 30 мин. Продолжительность антибактериального действия покрытия – несколько дней.

Нанотехнологии позволяют улучшать адгезионные свойства материалов. Например, они сегодня могут обеспечить почти точное воспроизведение прилипающей поверхности ноги ящерицы-геккона. Ранее в качестве похожего материала использовали кремниевые нано-волоски, полученные фотолитографической техникой, однако они не давали должного сцепления с поверхностью для прилипания. Новый наноматериал – жесткий полипропилен, из которого был сформирован «ковер» из нанонитей диаметром 600 нанометров, что в 100 раз меньше диаметра человеческого волоса, показал лучшие результаты, чем все остальные материалы (кремний и ряд полимеров). Получившаяся пленка площадью около двух квадратных сантиметров может держать на вертикальной стеклянной поверхности груз до 400 грамм. Это почти 1/6 от «прилипательной» силы геккона, и это максимум, что исследователи могут сегодня добиться от наноматериала.

Изобретена искусственная кожа, способная чувствовать тепло и холод. Она создана из тонких слоев полимеров и углеродных нанотрубок и позволит людям, и роботам чувствовать тепло, холод и давление. Проблема чувствительности искусственного кожного покрова до сих пор остается актуальной в технологии протезирования, поскольку в настоящее время - при высоком уровне развития компьютерных технологий и робототехники - искусственная кожа до сих пор остается нечувствительным пластиковым покрытием. Сейчас специалисты трудятся над созданием кожи с водоотталкивающими свойствами и чувствительностью к изменениям температуры и давления, которая не будет отторгаться организмом. В будущем планируется разработать сенсоры, связанные с нервной системой человека, что позволит передавать сигналы в мозг.

Развитие технологии получения полимерных нанокомпозитов направлено на упрощение и удешевление способов их получения. Стремятся использовать недорогие добавки, такие как, например, полиэдральный олигомерный силсесквиоксан – минеральный наполнитель на основе кремния, в виде кристаллических твердых веществ, жидкостей и масел [291].

Разработан новый недорогой быстрозастывающий полиэпоксисилоксан, который может привести к значительному удешевлению и повышению эффективности процесса производства полупроводников и изготовления микросхем. Как известно, одним из этапов процесса фотолитографии является нанесение тонкой полимерной пленки – слоя перераспределения – на кремниевую подложку, который способствует распространению сигнала и защищает микросхему от воздействия внешних факторов. В качестве полимера для изготовления слоя перераспределения может использоваться названный полинанокомпозит, который к тому же обладает еще одним полезным свойством – он может также применяться и для технологии нанопечати. Новый полимер отвердевает при температуре 165 градусах Цельсия, что на 35% ниже по сравнению с другими материалами, использующимися в фотолитографии. Кроме того, он обладает низким водопоглощением и высокой адгерзией к меди, а также может использоваться для изготовления оптических приборов, индикаторных панелей и микроэлектромеханических систем.

Разработаны морозо- (от - 60 − до + 250 С) и износоустойчивые нанокомпозиты. В настоящее время существует острая проблема повышения надежности, безопасности и эффективности эксплуатации техники, технологического оборудования, трубопроводов, жилищно-коммунальных объектов в регионах Российского Севера вследствие недостаточной морозо- и износостойкости промышленных конструкционных материалов. Известно, что производительность техники на Севере снижается в среднем в 1, 5 − 2 раза, фактический срок службы по сравнению с нормальным сокращается в 2 − 3, 5 раза. Одним из решений данной проблемы является замена традиционных полимерных композитов на наноматериалы, содержащие в своем составе нанокомпоненты с различными механизмами воздействия на полимерную матрицу, обусловливающие приспосабливаемость материалов к внешним воздействиям и обеспечивающие оптимальные служебные характеристики.

В Институте проблем нефти и газа СО РАН с начала 80-х годов прошлого века проводятся систематические исследования по созданию триботехнических полимерных и эластомерных нанокомпозитов. Разработана широкая гамма материалов антифрикционного и уплотнительного назначения на основе политетрафторэтилена, сверхвысокомолекулярного полиэтилена, бутадиен-нитрильных и фторкаучуков. Особенности химического строения и структуры данных полимеров (способность к кристаллизации, высокая гибкость и эластичность) позволяют легко перестраивать фазовую морфологию смесей при механоактивационных воздействиях для получения материала со значительно улучшенными свойствами. В качестве таких воздействий изучено влияние естественного поляризационного заряда наночастиц на механизмы кристаллизации полимеров. Разработанные полимерные нанокомпозиты используются для изготовления подшипников скольжения, уплотнительных деталей различного назначения и характеризуются повышенными износостойкостью (в 300—1000 раз), несущей способностью, деформационно-прочностными характеристиками и могут эксплуатироваться в температурном диапазоне от минус 60 до плюс 250 °С при давлениях до 30 МПа, в условиях воздействия агрессивных рабочих сред.

Уплотнительные эластомерные нанокомпозиты по сравнению с серийными резинами обладают повышенными морозо- (в 2 − 3 раза), износо- (в 2 раза) и агрессивостойкостью (в зависимости от среды в 2 − 10 раз), характеризуются повышенной экологичностью вследствие исключения утечек агрессивных сред и загрязнения окружающей среды. Температурный диапазон применения от минус 60 до плюс 100°С.

Для применения в лакокрасочной промышленности, в производстве отделочных материалов, клеев, герметиков, мастик выпускается обогащенный каолин серии “Стандарт” с белизной не ниже 90%. Высокий процент белизны позволяет снизить расход двуокиси титана и белых пигментов. Помимо этого каолин используется в рецептуре как экстендер (распределитель) диоксида титана в водоразбавляемых красках и способствует увеличению кроющей способности. Будучи тонкодисперсным, слоистым, химически инертным материалом, каолин также служит функциональным наполнителем. Он имеет нейтральный или слабокислый рН. Использование различных по гранулометрическому составу марок каолина позволит регулировать глянец покрытия (чем меньше размер частиц, тем сильнее глянец). Каолины используются для улучшения текучести, выравнивающих свойств, гладкости пленок, прочности пленок и атмосферостойкости. Деламинированные каолины предпочтительны для улучшения барьерных свойств, уменьшения выцветания и общей стойкости наружных покрытий. Каолин гидрофилен, поэтому легко диспергируется в водных системах. Для неводных растворов рекомендуется использовать модифицированные (аппретированные) марки каолина.

Разработана технология получения сорбента для очистки и обеззараживания воды, сущность, которой заключается в химической модификации природного минерала – монтмориллонита. Модификация достигается созданием полимерного слоя на поверхности и в межслоевом пространстве минеральной матрицы в соответствующих условиях.
Экспериментальные исследования показали, что предлагаемый продукт − гранулированные сорбенты, представляющие собой нанокомпозиты на основе глинистого минерала и биоцидных полиэлектролитов, обладают всеми необходимыми технико-экономическими характеристиками для использования в процессах очистки природных и сточных вод. Они недороги за счет использования природного минерала, обладают высокой пропускной способностью и высоким ресурсом работы, устойчивостью к микробиологическому разрушению за счет содержания биоцидных полиэлектролитов.

Как выяснили специалисты лаборатории структуры полимерных материалов Института синтетических полимерных материалов (ИСПМ) им. Н.С. Ениколопова РАН, добавив в ориентированный полимер всего 1 − 2 весовых процента наноалмазов, можно существенно увеличить его прочность и в полтора-два раза повысить упругость. По этим характеристикам тонкая нить из композита не уступает стальной проволоке, будучи при этом в 7 − 8 раз легче. Такие материалы − прочные, эластичные, лёгкие − особенно востребованы в авто-, авиа- и ракетостроении, а также в других отраслях промышленности, где требуются надёжные износостойкие элементы.

Модифицированные наночастицами полимеры, как ожидается, будут применяться при изготовлении вкладышей, прокладок и уплотнений деталей, которые работают при высоких температурах и нагрузках, защищая ответственные узлы механизмов от разрушения.

Создаются полимерные нанокомпозиты с радиопоглощающими свойствами. Изготавливаемые из них изделия, например, мобильные телефоны, могут иметь значительно меньший размер и вес.

Группа компаний «Олента» производит модифицированные полимеры и типы функциональных материалов – нанополимерные суперконцентраты – на основе полиолефинов. Это – нанополимерные добавки в виде порошка и стандартных гранул, которые конечный потребитель может вводить в свои композиции, не утруждая себя проблемами компатибилизации, гарантированно получая эксфолиированную (раскрытую) наносетку в полимерной матрице своего материала.

Наночастицы неорганических материалов (оксидов, сульфидов и др.) в матрице проводящего полимера существенно улучшают электролюминесцентные свойства светоизлучающих диодов, увеличивая токи и яркость до двух порядков величины.

Разработан метод фотохимической модификации полимерных пленок, позволяющей создавать текстуры с нужными нелинейно-оптическими свойствами (включая генерацию второй гармоники, фоторефракцию и др.). Этот метод открывает перспективы для фотохимической фабрикации оптических микрокомпонентов в тонких полимерных пленках. Фоторефрактивные полимеры интенсивно изучаются в настоящее время с целью использования в оптоэлектронике.

Лидирующая в исследованиях отверждаемых ультрафиолетовым излучением покрытий с использованием нанотехнологий компания Ecology Coatings Inc. разработала жидкую нанокомпозицию покрытия, которое позволяют повысить устойчивость к абразивному износу и царапинам автомобильных стекол, панелей, боковых частей кузова и бамперов. Покрытия отверждаются на изделиях с использованием ультрафиолетового излучения вместо нагрева, и благодаря простоте и скорости нанесения, обеспечивают существенную экономию энергии и не требуют использования растворителей, которые могут загрязнять воздух.

Получены нанокомпозиты на основе эластичных пенополиуретанов и органически модифицированных алюмосиликатов методом поликонденсации in situ интеркалированного алюмосиликата в полиоле. Предварительно полиол перемешивали с органо-модифицированным алюмосиликатом в течение одного часа с использованием высокоскоростного диспергатора (5000 об/мин).

Нанокомпозит эластичного пенополиуретана характеризуется более высокими прочностными характеристиками и теплофизическими свойствами. При формировании нанокомпозита наблюдается возрастание жесткости материала, что открывает возможности снижения плотности изделий из нанокомпозита пенополиуретана, в результате чего следует ожидать уменьшения экономических затрат в процессе производства. Разрабатываемая технология синтеза эластичного пенополиуретана позволит заменить импортные, экологически опасные, антипирены, экологически безопасными органически модифицированными

Компания DuPont разработала новое поколение суперпрочных термореактивных эмалевых покрытий для обмоточных проводов, используемых в работающих электрических двигателях работающих при высоких нагрузках. Эффект связан с тем, что наноразмерные частицы в материале заполняют большую часть пустот, образуя улучшенный изолятор, имеющий больший срок службы. Лабораторные испытания материала в электрических двигателях с моделированием реальных условий работы подтвердили, что покрытие десятикратно увеличивает сроки службы между отказами двигателя, что повышает его рентабельность. Поскольку такие двигатели потребляют приблизительно 65 % от общего производства электроэнергии в США, такое повышение эффективности обещает огромную экономию электроэнергии

Нанотехнологии используются в получении многослойных оптических пленок из полиэфира, акрила и полиэтиленнафталата, а также 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 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).

В университете Case Western Reserve University разработаны 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.

Компания Nanodynamics Inc. производит мячи для гольфа, конструкция которых исключает смещение центра массы при вращении, таким образом, полет таких мячей точнее соответствует направлению удара, или даже оказывается возможным лучшее удержание траектории мяча на лужайке для гольфа. Усовершенствованная внутренняя оболочка мячей с наночастицами титана не деформируется при характерных для гольфа ударах, а внешняя оболочка мячей выполняется из стойкого к порезам иономера марки Surlyn компании DuPont.

Крупнейший в Северной Америке поставщик сажевых добавок – компания Cabot использует нанотехнологии при производстве аэрогелей для включения в световые панели из поликарбоната и полиэфира. Частицы аэрогеля содержат уникальную микроструктуру наноразмерных отверстий или пор. Такая специальная структура придает частицам аэрогеля уникальные электро и шумо изоляционные, и конструкционные свойства. Световые панели из поликарбоната и полиэфира с наногелевым наполнителем могут быть использованы для производства диффузно рассеивающих световых окон, имеющих такие дополнительные преимущества, как малый вес и простота формования.

Используя фирменные технологии управления способом связывания различных химических ионов в макромолекулах, компания Arkema выпускает ассортимент новых акриловых сополимеров с нанокомпонентами. При этом в традиционные бутадиенстирольные сополимеры включается третий блок ПММА, полярные группы которого 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 используются в сплавах полифениленэфира с нейлоном 6, фторсодержащими полимерами и эпоксидными смолами.

Компания Hybrid Plastics (США) разрабатывает общие малозатратные методы защиты от радиации микроэлектронных, оптических и чувствительных комплектующих изделий. Исследователи НАСА обнаружили, что в космосе на поверхности полимеров с ПОСС образуется керамическая оболочка, и они противостоят радиационному облучению не менее чем в 10 раз дольше любых других материалов.

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.

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, углекислого газа и воды. Этот нанокомпозит сохранил высокую прозрачность, которая делает его идеальным материалом основного слоя в широко применяемых многослойных полиэтилентерефталатных 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 углекислому газу по сравнению с немодифицированным МД6, при этом влагонепроницаемость увеличена на 200%.

Компания Nanocyl S.A. (Бельгия), является мировым лидером применения углеродных нанотрубок. Введенные в полимер трубки повышают электро- и теплопроводность полимеров в сотни раз сильнее обычных добавок, используемых для повышения проводимости материалов. Благодаря этому углеродные нанотрубки формируют объемную электропроводную структуру при введении в очень малых количествах, что позволяет добиться проводимости полимеров при значительно меньшей доле углеродных нанотрубок по сравнению с традиционными сажевыми добавками.

Ученые компании NanoMaterials Ltd. (Израиль) обнаружили, что неорганические нанотрубки, входящие в состав сверхпрочных композитных пластмасс, в отличие от углеродных нанотрубок имеют другие уникальные свойства и перспективные области применения (рис.89). 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.

Рис.89. Неорганическая нанотрубка

Разработаны полисульфоновые нанокомпозиты для изготовления полимерных оптических, изделий с увеличенной стабильностью показателя преломления при различных температурах, которые содержат диспергированные наночастицы оксидов алюминия или магния в количестве > 42 объемных [292].

Разработаны полимерные нанокомпозиционные биомедицинские имплантаты, характеризующиеся наличием в них нанонаполнителей и добавок. Нанонаполнители могут иметь составы, в которые выходят барий, висмут, церий, европий, гадолиний, гафний, индий, лантан, неодим, ниобий, празеодим, стронций, тантал, олово, вольфрам, иттрий, цинк и цирконий. Добавки могут представлять собой составы, которые, предпочтительно, представляют собой нанопорошки, состоящие из алюминия, кальция, галлия, железа, лития, магния, кремния, натрия, стронция, титана. Такие нанокомпозиционные материалы, эффективны в качестве биоматериалов используемых для подачи лекарств, в биомедицинских устройствах, костных или дентальных имплантатов[293].