اخبار

تولید نانوکامپوزیتهای محکم‌تر

پژوهشگران دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی روش جدیدی ارائه کردند که با استفاده از آن می‌توان نانولوله‌های کربنی را کشید و نانوکامپوزیت‌هایی تولید کرد که سبک‌تر و مستحکم‌تر باشند.
به گزارش ایسنا، با کشیدن نانولوله‌های کربنی قبل از بارگذاری آنها در کامپوزیت و تولید محصول، نانولوله کش آمده و با این کار خواص مقاومت کششی آن بهبود می‌یابد. محصول تولید شده با این نانومواد دارای استحکام بیشتری بوده و هدایت الکتریکی و گرمایی بهتری دارد. از این نانوکامپوزیت‌ می‌توان در محصولات مختلف از هواپیما گرفته تا دوچرخه استفاده کرد.
کامپوزیت‌هایی که پیش از این با الیاف کربنی ساخته می‌شد، برای تولید هواپیما و دیگر محصولات مستحکم و سبک استفاده می‌شده تا کارایی آنها افزایش یابد، برای مثال هواپیماهای سبکتر مصرف سوخت کمتری دارند. مدت‌هاست که دانشمندان دریافته‌اند که اگر در این کامپوزیت‌ها از نانولوله کربنی استفاده کنند، وزن آنها ۱۰ برابر کمتر شده در صورتی وزنشان تغییری نکند، ۱۰ برابر مستحکم‌تر خواهند شد.
ساخت کامپوزیت مستحکم نیازمند چهار ویژگی است. اول این که نانولوله کربنی باید طویل باشد، این موضوع موجب می‌شود تا فشار اعمال شده روی کامپوزیت بهتر پخش شود. دوم این که نانولوله‌ها باید به‌ صورت ردیفی در کامپوزیت تراز شوند. سوم این که نانولوله کربنی باید با استفاده از پلیمر یا رزین در کنار هم قرار گیرند و شما باید نسبت بالایی از کربن به پلیمر را در محصول نهایی خود داشته باشید. چهارم این که نانولوله‌ها باید تا آنجایی که امکان دارد، کشیده باشند.
چند دهه است که محققان نتوانسته‌اند به این اهداف دست پیدا کنند. اما تحقیقات اخیری که توسط «یونتیان ژو»، استاد مهندسی مواد دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی انجام شده راه حلی برای این موضوع پیدا کرده است.
«ژو» می‌گوید: این روش جدید با آرایه‌های نانولوله کربنی آغاز می‌شود که شباهت زیادی به جنگل نانولوله‌های رشد یافته روی یک زیرلایه دارد. نسبت طول به عرض این نانولوله‌ها بالا است، دلیل این امر آن است که نانولوله‌ها بلند و باریک هستند. اگر نانولوله‌ها را از یک سو بکشیم، همه آنها در یک جهت کشیده می‌شوند با این کار آنها به‌ خوبی تراز و در کنار هم کشیده می‌شوند.
این نانولوله‌های تراز شده به‌ درون یک ماسوره پیچیده شده و داخل یک محلول پلیمری اسپری می‌شود، با این کار نانولوله‌ها به یکدیگر می‌چسبند. در نهایت کامپوزیتی روبان مانند ایجاد می‌شود که در آن درصد حجمی نانولوله کربنی بسیار بالا است.

نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا