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より強い合成物を製造する新しいカーボン Nanotube のまっすぐになる技術

Published on October 16, 2012 at 6:51 AM

ノースカロライナの州立大学からの研究者はカーボン nanotubes を伸ばし、飛行機からの (CNT)自転車へのすべてでより強く、より軽い材料として使用することができるカーボン合成物を作成するのに使用するための新しい技術を開発しました。

カーボン nanotubes の高いパーセントがある研究者は飛行機からの自転車に製品で使用のためのリボンそっくりの複合材料を作成するのに回転スプールを使用しました。

完成品の使用のための合成物にそれを組み込む前に CNT 材料を伸ばすことによって、研究者はかなり引張強さを - 改善し、複合材料そして電気および熱伝導度の剛さを高め、材料の CNTs をまっすぐにします。

最新式カーボンファイバーの合成物が現在飛行機をおよび強い、軽量材料他の製品を構築するのに好ましいです使用されています。 軽飛行機は、例えば、低燃費です。 ただしこれらの合成物が CNTs となされることができれば、研究者に強い、 10 回のライターとして彼らちょうどあることができる長い思考があります。 または彼らは同じ重量、 10 倍より強いことができます。

強い CNT の合成物を作成することは 4 つの機能を必要とします。 最初に、それは長い CNTs を必要とします、運送ロードでより有効である。 2 番目に、列で一直線に並べられる CNTs の必要性。 3 番目に、材料の CNTs はポリマーか樹脂によってまとめられ、終了する複合材料のポリマーへの CNTs の高い比率がある必要があります。 4 番目に、材料が重量に均等に耐えるように CNTs ができるだけまっすぐであることを必要とします。

長年に渡って、研究者はずっとこれらの目的を達成してないです。 しかし今 NC の国家で先生によって Yuntian 朱、教授は導かれる物質科学および工学の調査チーム解決を開発しました。

「新しい技術 CNT のアレイから始まります」、は朱は言います、 「平らな基板から育つ CNTs の森林のように見えます」。 これらののアスペクトレシオが CNTs 高いので、それらは長く、細いです - 堅くない。 それは CNTs がアレイで互いに傾いていることを意味します。 「アレイの 1 つの終わりに CNTs の把握によって、私達は側面にそれらを引っ張れる、 - アレイの他の CNTs すべては同じ方向でぐらつきます」と朱は言います。 これはよいアラインメントを用いる CNTs で起因します。

これらは回転スプールに一直線に並べられた CNTs そして傷ついて、ポリマー解決と CNTs を一緒に結合するために吹きかかります。 これは CNT に飛行機および自転車のような完成品の使用のための合成の構造を作るのに次々と使用することができる、ボリュームによって CNTs の高いパーセントがあるリボンそっくりの複合材料を作成します。 しかしそれは CNTs をまっすぐにする必要性に対応しません。

nanotubes が回転スプールに引っ張られているように CNTs をまっすぐにするためには、朱および彼のチームは CNTs を伸ばしました。 このプロセスはおよそ 90% (3.5 gigapascals の平均に) および剛さによって 100% 以上 CNT の合成の 「リボン」の引張強さを改善します。 CNTs をまっすぐにすることによって、研究者はほとんど 1 ケルビンあたりメートルごとの 40 ワットに CNT の合成物の熱伝導度を、三倍にできましたまた。 電気伝導率はメートルごとの 1,230 Siemens に 50% 高められました。

それらアセンブルされる、 「Superaligned カーボン Nanotubes から Ultrastrong、堅いおよび多機能のフィルムをまっすぐにするために CNTs の伸張のペーパーはジャーナル材料の研究の文字の創刊号で」オンラインで出版されます。 研究は科学研究およびノースカロライナスペースグラントの空軍オフィスによって、一部には、サポートされました。

作業にかかわった研究者は Nano 技術および Nano 生物工学の NC の状態、蘇州の協会、 Donghua 大学、マーシャル宇宙飛行の中心、オーク・リッジの国立研究所およびロスアラモス研究所から来ました。

ソース: http://www.ncsu.edu

Last Update: 16. October 2012 07:42

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