Buckytubes - 플라스틱을 위한 난수

커버되는 토픽

배경

플라스틱을 위한 다재다능한 충전물

새로운 응용 프로그램

전기로 전도성 플라스틱

중요한 선적

해결책으로 Buckytubes

기회

배경

이 이야기의 처음은 많은 시간을 말했습니다. 탄소로 순전히 만드는 새로운 분자의 발견의 결과로 현미경의 새로운 종류를 가진 예상치 않은 비계획적인 실험에 지도되는 사건의 1985년, 합류에 - 거기 느낀 바로 성분 화학자는 대략 배우는 것을 아무것도 더 많은 것 아니었습니다. Buckyballs - 축구 공 모양에서 배열되는 60개의 탄소 원자 -는 화학 세계, 결코 동일하 물리 및 물자 세계를 언급하지 않기 위하여 발견되지 않으며.

플라스틱을 위한 다재다능한 충전물

순수한 buckytube 물자의 기계 (뻣뻣함, 병력, 강인성), 열 및 전기 속성은 건전지 및 연료 전지에서 섬유 및 케이블 pharmaceutics와 생물 의학 물자에에 응용의 군중을, 가능하게 합니다. 다스 추가 응용은 기존 속성을 향상하거나 새것을 제공하골 사람이 그밖 물자에 혼합 nanotubes를 생각할 때 나옵니다. 열소성 수지에 있는 충전물과 thermosets로 nanotubes를 사용하여, 그 같은 수사를 가능하게 하는 위하여 고품질 buckytube 물자의 충분한 양이 유효한 되는 때 예를 들면, 수년 동안 토론되고, 단지 최근에 급속한 수사 및 발달만 치루고 있습니다.

20 세기의 후반의 가장 중요한 기술 개발의 한개는 플라스틱을 가진 금속의 상당한 보충이었습니다. 이 보충의 대부분은 더 낮은 무게 및 비용지에 강철과 그밖 구조상 금속을 성능이 뛰어나기 위하여 플라스틱이 적당한 병력 또는 뻣뻣함을 제공해서 설계된 구조상 응용에 있었습니다. 금속에는 플라스틱에 항상 그러나, 있을 중요한 속성은 전기 전도도에, 있습니다. 플라스틱은 굉장하게 좋은 전기 절연체입니다; 실제로, 이 속성은 플라스틱의 대폭 적이고 및 가장 중요한 용도의 많은 것을 초래합니다. 역시, 플라스틱을 위한 응용은 이 물자를 전도성에게 하기 위하여 좋은 해결책이 존재한 경우에 상당히 확장될 것입니다.

새로운 응용 프로그램

이 응용 범위는 다음을 포함합니다: 정전기 방지의, 정전기 낭비, 그리고 전자기 보호 및 흡수하는 물자. 전자기 간섭 및, 예를 들면 보호하는, 고주파 방해 (EMI/RFI)는 휴대용 컴퓨터, 셀룰라 전화, 무선 호출 수신기 및 그밖 휴대용 전자 장치에서 필수적 그밖 전자 장비를 가진 그리고에서 방해를 방지하기위하여입니다. 현재, 이 목적을 위하여 적당한 소성 물질이 없고, 금속은, 1개의 양식 또 다른 한개에서, 전형적으로 전자 장비 상자, 당당한 상당한 무게 및 제조 경비에 있는 이 기능을 제공하기 위하여 추가됩니다.

전기로 전도성 플라스틱

몇몇 응용을 위해, 플라스틱은 수년간 전도성 물자로 전도도를 제공하기 위하여 적재되었습니다. 일반적인 충전물은 비교적 비용이 안들고 많은 응용에서 잘 작동하는 탄소 검정입니다.

중요한 선적

전도성 충전물로 탄소 검정에 1개의 결점은, 그러나, 전도도의 요구한 수준을 제공할 것을 요구된 높은 선적 입니다. 채워진 절연체의 전도도가 중합체 수지와 같은 고전적인 S자 곡선에 있는 충전물 선적으로 증가하다 유명합니다. 다시 말하면 중요한 선적까지, 대량 전도도는 약간을 바꾸고, 그러나 다만 추가 충전물 추가에 아주 급속하게 증가합니다. 이것은 높은 대량 전도도가 선적이 이렇게 높 때문에 때 무작위로 분산해 때만 장악되는 많은 긴 전도성 통로의 존재를 요구하기, 전도성 입자 (예를들면, 탄소 검정) 긴 사슬을 형성하기 위하여 확률이 높습니다 때문입니다. 이 중요한 선적 문턱은 여하튼 최소 선적을 가진 긴 사슬을 형성하기 위하여 이 입자가 최적 위치에서 둘 수 있던 경우에 요구되십시오 보다는 높이 실제로 많은 시간 입니다. 그러나, 당연히, 크기로 미크론 이하 이어서, 이것은 행해질 수 없습니다. 많은 탄소 검정은 이 긴 사슬이 형성하는 한계 수준의 위 증강할 것을 요구된 중복에서 낭비됩니다.

또한 유명합니다 충전물 입자의 종횡비 (폭에 길이)가 증가하는 만큼 중요한 선적 문턱이 극적으로 줄이다 는 사실은. 이것은 회전타원체 인, 섬유 모양 충전물이 그 자체로 포함할 거리를 포함하기 위하여 탄소 검정이 애처로운 입자의 사슬을 형성해야 하더라도 반면 더 긴 입자가 전도성 통로의 훌륭한 거리를 포함하기 때문입니다.

충전물 선적은 왜 중요합니까? 무게 savings를 제외하고 플라스틱이 30에 탄소 검정으로 적재될 때, 40는, 수시로 수준인 양에 의해 50% 조차, 합성물의 기계적 성질 가혹하게 떨어집니다 요구한 대량 전도도를 도달할 필요가 있었습니다. 종종 그것은 전혀 쓸모 있지 않, 전형적으로 자주 플라스틱 부속의 임계 성질인 더 이상 mouldable 없습니다.

해결책으로 Buckytubes

Buckytubes 제안 해결책. 첫째로, Buckytubes는 대단한 전기 지휘자, 위에 기술한 대로입니다. 아무 중합체도 더 나은 지휘자가 아니 더 나은 아무도는 확률이 높습니다 찾아내기 위하여 없습니다. (소위 전도성 중합체, 활용된 백본을 가진 긴사슬 분자의 종류는 molecularresistors로, 잘 기술될 것입니다; 그(것)들은 본질적으로 semiconducting 입니다.) 둘째로, Buckytubes에는 경이적으로 높은 종횡비가 있습니다. 개별적인 관은 직경 (DNA의 직경 대략 반, 그리고 흑연 섬유의 직경 대략 1/10,000th )에 있는 대략 1 nm, 그리고 길이의 100-1000 nm입니다. 따라서, buckytubes의 종횡비는 약 100-1000, 탄소 검정 입자를 위해 대략 1과 비교해입니다. 이것은 중요한 선적 수준을 아래쪽으로 밀어서 이미 게임을, 위에 기술한 대로 완전히 바꿉니다. 마지막으로, buckytubes는 자연적으로 선천적에, 아마 전도성 충전물 응용에 대하 이상적인 형태학 형성하고, 실제로입니다. Buckytubes는 맞추어진 관의 수백에 10의 "밧줄로" 각자 소집해, 병렬로 달리고, 분기하고 재결합시키. 전자 현미경 검사법에 의해 검토될 때, 이 밧줄 어떤의 끝을 찾아내는 것은 대단히 어렵습니다. 따라서, 밧줄은 전도성 채워진 합성물을 전기로 만들기에서 이용될 수 있는 자연적 사건 아주 긴 전도성 통로를 형성합니다. 처음 표시는 극적으로 buckytubes의 선적을 어떤 그밖 전도성 충전물든지 보다 전도도의 주어진 수준을 도달할 것을 요구되다 낮추십시오 입니다.

기회

전도성 플라스틱을 위한 기회, 뿐 아니라 buckytubes로 채워진 thermosets는 풍부합니다. 아주 낮은 선적 (<0.1%)는 정전기 방지와 정전기 낭비적인 응용을 제공합니다. 1개의 보기는 플라스틱으로 점점 만드는 색칠 자동차 본체 부품에 있습니다. 그(것)들이 절연체이기 때문에, 그(것)들이 본체 부품의 살포 색칠에서 형성된 페인트 작은 물방울을 정전기로 격퇴하는 원인이 되는 플라스틱 부속은 위로 비용을 부과합니다. 이것은 경제기도 하고 환경 문제 인 많은 낭비한 페인트 귀착됩니다. 전도성 프라이머 외투는 적용될 수 있습니다, 그러나 그 여분 처리 단계는 또한 확실히 값이비쌉니다. 이상적인 상황은 부속 자체를 충분히 전도성에게 색칠 프로세스 도중 지상에 부속을 연결해서 책임 병력 증강을 멀리 배수하기 위하여 하기 위한 것입니다.

buckytube 채워진 플라스틱을 위한 또 다른 넓은 적용 영역은, 휴대용 전자공학에서 위에 기술한 대로 보호하는 용도가 있는, EMI/RFI, 그리고 방어 응용에는에 있습니다. , 것과 같이 나타나면 전자기파의 확률이 높고, 좋은 묽게함이 1%의 명령에 buckytube 선적에 또는 보다 적게 달성될 수 있는 경우에, 좋은 기계적인 안정성은 유지되어야 해, 주조되는 것을 그것이 허용하. 이것은 플라스틱에 있는 중요한 돌파구를 나타내고 그들의 용도의 확장을 가능하게 할 것입니다. buckytube 합성물의 그밖 방어 용도는 항공기와 미사일을 위한 레이다 흡수하거나 변경 물자와 같은 유사하게 중요합니다.

기술된 다만 응용 범위는 높은 부가 가치를 기여하는 buckytubes의 전기 전도도를 사용합니다. 그러나, buckytubes의 열과 기계적 성질을 또한 이용하는 응용의 발달에 있는 중대한 약속이 있습니다. 여기에서 기술된 전기 산업 용도 같이, 가능성은 경탄스럽습니다. 맞춰놓고 기다리십시오!

근원: Carbon Nanotechnologies, Inc.

이 근원에 추가 정보를 위해 Carbon Nanotechnologies, Inc.를 방문하십시오.

Date Added: Sep 22, 2003 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 11. June 2013 20:59

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