Углеродные нанотрубки как инструменты контроля полимерных композитов

Группа российских, китайских и белорусских учёных разработала метод использования углеродных нанотрубок в качестве сенсоров для контроля параметров производства полимерных композитов и мониторинга их состояния во время использования готовых изделий.
127 просмотров
Углеродные нанотрубки как инструменты контроля полимерных композитов

Учёные из Сколтеха (Лаборатория наноматериалов Центра фотоники и фотонных технологий и Центр технологий материалов) совместно с партнёрами из Университета Цзянсу и Белорусского государственного университета опубликовали работу, демонстрирующую ещё одно практическое и масштабируемое применение однослойных углеродных нанотрубок.

В исследовании проиллюстрирована следующая концепция — использование единого метода мониторинга с помощью датчиков, который позволяет определять свойства полимера на протяжении всего его жизненного цикла, от производства до применения. Результаты исследования опубликованы в журнале Carbon.

Несмотря на простоту концепции, интегрировать такие датчики сложно без ухудшения свойств исходных материалов или без ущерба для чувствительности на различных этапах жизненного цикла. Исследователи смогли избежать этих проблем, обнаружив уникальные механизмы, лежащие в основе работы датчиков.

«Эта работа соответствует стратегии нашей лаборатории по масштабированию наноматериалов для промышленного применения. С помощью однослойных углеродных нанотрубок, используемых в качестве сенсоров, мы можем определять параметры производства полимеров и управлять ими по мере необходимости, а также понимать, как материал ведёт себя при практическом применении»

прокомментировал профессор Альберт Насибулин, руководитель Лаборатории наноматериалов Центра фотоники и фотонных технологий Сколтеха.
Углеродные нанотрубки, используемые в качестве сенсоров, позволяют определять и изменять параметры производства полимеров. Изображение: German V. Rogozhkin.

«В этой работе нам удалось по-настоящему продемонстрировать гибкость наших однослойных углеродных нанотрубок. Мы можем интегрировать их при изготовлении крупных полимерных деталей, при этом свойства материала не ухудшаются. Мы определили оптимизированные параметры для их работы, и, изменяя такие простые параметры, как толщина, мы можем точно настроить их чувствительность и область применения. Они могут быть нанесены на полимеры или в них самих, а это означает, что уже изготовленные профили можно контролировать, просто разместив датчики на поверхности материала»

рассказал Хассан Ахмад Батт, соавтор и научный сотрудник Лаборатории наноматериалов Центра фотоники и фотонных технологий Сколтеха.

Лаборатория наноматериалов Сколтеха участвует в широком спектре проектов, финансируемых промышленностью, в области производства наноматериалов. Многофункциональные покрытия и полимеры, механически улучшенные нанокомпозиты и сверхчувствительные сенсоры — лишь некоторые из областей, в которых исследовательская группа совместно с промышленностью внедряет свои инновационные решения в области материалов.

Источник:

Поделиться материалом: