Composieten krijgen mechanische, elektrische en detectievaardigheden van slechts 0,005% koolstofnanobuisjes

Het Skoltech-laboratorium van nanomaterialen, samen met de Ural Federal University en het Institute of Engineering Science Ural Branch van de Russische Academie van Wetenschappen, hebben bevindingen gepubliceerd over hoe éénwandige koolstofnanobuizen (SWCNT’s) kunnen worden gebruikt om multifunctionele composietstructuren te creëren die in extreem kleine bedragen worden gebruikt.

De artikelhet rapporteren van de bevindingen over de toevoeging van de percolatieniveau van SWCNT’s aan koolstofvezelcomposieten, werd gepubliceerd in Polymeercomposieten.

Het werk is een van de eersten die experimenteel SWCNT-defectiviteit onderzoekt, het verbindt met multifunctionaliteit van het materiaalsysteem en benadrukken hoe dit nanomateriaal ontspanning kan mogelijk maken in typische kwaliteitsparameters voor krachtige materialen.

“Over het algemeen worden nanomateriale parameters sterk gecontroleerd tijdens samengestelde en nanocomposietproductie om consistente prestaties te garanderen. We wilden identificeren waar deze grenzen liggen voor verbetering van het onroerend goed bij het integreren van SWCNT’s,” zei Hassaan Ahmad Butt, een onderzoekswetenschapper bij het laboratorium van nanomaterialen en een van de eerste auteurs, die gelijk aan de studie bijdroegen.

“SWCNT’s hebben alleen toevoeging van percolatieniveau (~ 0,005% gewicht) nodig om multifunctionele eigendomsvergroting te veroorzaken, en in dit bedrag bieden ze grote flexibiliteit en economische voordelen voor productieprocessen en prestaties.”

Universitair docent Dmitry Krasnikov, de co-supervisor van het werk, merkte op: “De resultaten waren aanvankelijk vrij verrassend. Niet alleen verwachtten we niet alleen dat onroerendgoedontwikkeling op deze niveaus onafhankelijk zou zijn van SWCNT-defectiviteit, maar we hadden ook niet verwacht dat prestaties vergelijkbaar waren met werken die 1-2 orde van magnitude hogere bedragen van koolstofnanotuben hadden.

“De bevindingen laten sterk zien hoe SWCNT’s hun meerwandige tegenhangers kunnen overtreffen en in het proces industrieel gebruik aantrekkelijker maken.”

Professor Albert Nasibulin, het hoofd van het Skoltech -laboratorium van nanomaterialen, verklaarde: “Industriële implementatie van nanomaterialen is altijd de belangrijkste drijvende kracht voor ons onderzoek geweest. Met onze partners die in de ruimtevaartsfeer werkten, konden we SWCNT’s onderzoeken in materialen en toepassingen van industriële kwaliteit.

“De SWCNT’s bevorderen niet alleen hoge mechanische prestaties, maar bieden uitzonderlijke elektrische en thermische geleidbaarheid in combinatie met zelfgevoelige vaardigheden. Met deze all-round ontwikkeling kan een enkel materiaal meerdere taken doen, op zijn beurt om hele systemen minder complex, economischer en zeer aanpasbaar te maken aan geavanceerde vereisten.”