Според „Scientific American“, ако между Земята и Луната се построи стълба, единственият материал, който може да измине толкова голямо разстояние, без да бъде разкъсван от собственото си тегло, са въглеродните нанотръби.
Въглеродните нанотръбички са едномерен квантов материал със специална структура. Тяхната електрическа и топлопроводимост обикновено може да достигне 10 000 пъти по-голяма от тази на медта, якостта им на опън е 100 пъти по-голяма от тази на стоманата, но плътността им е само 1/6 от тази на стоманата и т.н. Те са едни от най-практичните авангардни материали.
Въглеродните нанотръбички са коаксиални кръгли тръбички, съставени от няколко до десетки слоя въглеродни атоми, подредени в шестоъгълна структура. Поддържат фиксирано разстояние между слоевете, приблизително 0,34 nm, с диаметър, обикновено вариращ от 2 до 20 nm.
Термопластичен полиуретан (TPU)широко се използва в области като електроника, автомобилостроене и медицина, поради високата си механична якост, добрата обработваемост и отличната биосъвместимост.
Чрез смесване в стопилкаТПУС проводими сажди, графен или въглеродни нанотръби могат да се получат композитни материали с проводими свойства.
Приложение на композитни материали от смес от TPU/въглеродни нанотръби в авиационната област
Самолетните гуми са единствените компоненти, които влизат в контакт със земята по време на излитане и кацане и винаги са били считани за „перлата в короната“ на индустрията за производство на гуми.
Добавянето на композитни материали от смес от TPU/въглеродни нанотръби към гумата на протектора на авиационните гуми ѝ дава предимства като антистатични свойства, висока топлопроводимост, висока износоустойчивост и висока устойчивост на разкъсване, с цел подобряване на цялостните характеристики на гумата. Това позволява статичният заряд, генериран от гумата по време на излитане и кацане, да се предава равномерно на земята, като същевременно улеснява спестяването на производствени разходи.
Поради наноразмера на въглеродните нанотръбички, въпреки че те могат да подобрят различните свойства на каучука, съществуват и много технически предизвикателства при прилагането им, като например лоша диспергируемост и летене по време на процеса на смесване на каучука.TPU проводими частициимат по-равномерна скорост на дисперсия от обикновените полимери от въглеродни влакна, с цел подобряване на антистатичните и топлопроводими свойства на каучуковата промишленост.
Проводимите частици от въглеродни нанотръбички от TPU имат отлична механична якост, добра топлопроводимост и ниско обемно съпротивление, когато се прилагат в гуми. Когато проводимите частици от въглеродни нанотръбички от TPU се използват в превозни средства за специални операции, като например превозни средства за превоз на резервоари за масло, превозни средства за превоз на запалими и експлозивни товари и др., добавянето на въглеродни нанотръбички към гумите решава и проблема с електростатичния разряд в превозни средства от среден до висок клас, допълнително скъсява спирачния път на гумите на сухо и мокро състояние, намалява съпротивлението при търкаляне на гумите, намалява шума от гумите и подобрява антистатичните им характеристики.
Прилагането наПроводими частици от въглеродни нанотръбивърху повърхността на високопроизводителни гуми е демонстрирал своите отлични предимства в производителността, включително висока износоустойчивост и топлопроводимост, ниско съпротивление при търкаляне и издръжливост, добър антистатичен ефект и др. Може да се използва за производство на високопроизводителни гуми, безопасни и екологични, и има широки пазарни перспективи.
Смесването на въглеродни наночастици с полимерни материали може да доведе до получаване на нови композитни материали с отлични механични свойства, добра проводимост, устойчивост на корозия и електромагнитно екраниране. Полимерните композити с въглеродни нанотръбки се считат за алтернативи на традиционните интелигентни материали и ще имат все по-широк спектър от приложения в бъдеще.
Време на публикуване: 28 август 2025 г.