Scientific American beschrijft het als volgt: als er een ladder tussen de aarde en de maan wordt gebouwd, zijn koolstofnanobuisjes het enige materiaal dat zo'n lange afstand kan overbruggen zonder door zijn eigen gewicht uit elkaar te vallen.
Koolstofnanobuisjes zijn een eendimensionaal kwantummateriaal met een bijzondere structuur. Hun elektrische en thermische geleidbaarheid kan doorgaans 10.000 keer zo hoog zijn als die van koper, hun treksterkte is 100 keer zo hoog als die van staal, terwijl hun dichtheid slechts 1/6 van die van staal bedraagt, enzovoort. Ze behoren tot de meest praktische en geavanceerde materialen.
Koolstofnanobuisjes zijn coaxiale, cirkelvormige buisjes die bestaan uit enkele tot tientallen lagen koolstofatomen die in een hexagonaal patroon zijn gerangschikt. De afstand tussen de lagen is constant, ongeveer 0,34 nm, en de diameter varieert doorgaans van 2 tot 20 nm.
Thermoplastisch polyurethaan (TPU)Het wordt veel gebruikt in sectoren zoals elektronica, de automobielindustrie en de geneeskunde vanwege de hoge mechanische sterkte, goede verwerkbaarheid en uitstekende biocompatibiliteit.
Door te smelten en te mengenTPUMet behulp van geleidend roet, grafeen of koolstofnanobuisjes kunnen composietmaterialen met geleidende eigenschappen worden vervaardigd.
Toepassing van TPU/koolstofnanobuis-composietmaterialen in de luchtvaart.
Vliegtuigbanden zijn de enige onderdelen die tijdens het opstijgen en landen in contact komen met de grond en worden daarom al sinds jaar en dag beschouwd als het "kroonjuweel" van de bandenindustrie.
Door composietmaterialen van TPU en koolstofnanobuisjes toe te voegen aan het loopvlakrubber van vliegtuigbanden, worden voordelen zoals antistatische eigenschappen, een hoge thermische geleidbaarheid, een hoge slijtvastheid en een hoge scheurweerstand geboden, waardoor de algehele prestaties van de band verbeteren. Dit zorgt ervoor dat de statische lading die tijdens het opstijgen en landen door de band wordt gegenereerd, gelijkmatig naar de grond wordt afgevoerd, terwijl het tevens gemakkelijker wordt om productiekosten te besparen.
Hoewel koolstofnanobuisjes door hun nanogrootte de verschillende eigenschappen van rubber kunnen verbeteren, zijn er ook veel technische uitdagingen verbonden aan de toepassing ervan, zoals een slechte dispergeerbaarheid en het wegvliegen tijdens het mengproces van het rubber.TPU-geleidende deeltjesZe hebben een gelijkmatigere verspreidingsgraad dan gangbare koolstofvezelpolymeren, met als doel de antistatische eigenschappen en de thermische geleidbaarheid voor de rubberindustrie te verbeteren.
TPU-koolstofnanobuisjes met geleidende deeltjes hebben een uitstekende mechanische sterkte, goede thermische geleidbaarheid en een lage volumeweerstand wanneer ze in banden worden toegepast. Wanneer TPU-koolstofnanobuisjes met geleidende deeltjes worden gebruikt in speciale voertuigen zoals olietankwagens, transportvoertuigen voor brandbare en explosieve goederen, enz., lost de toevoeging van koolstofnanobuisjes aan banden ook het probleem van elektrostatische ontlading in midden- tot hoogwaardige voertuigen op, verkort het de remweg op droog en nat wegdek, vermindert het de rolweerstand, dempt het bandengeluid en verbetert het de antistatische eigenschappen.
De toepassing vangeleidende koolstofnanobuisdeeltjesHet materiaal heeft op het oppervlak van hoogwaardige banden uitstekende prestatievoordelen laten zien, waaronder een hoge slijtvastheid en warmtegeleiding, een lage rolweerstand en duurzaamheid, een goed antistatisch effect, enz. Het kan worden gebruikt voor de productie van hoogwaardige banden die veilig en milieuvriendelijk zijn en brede marktperspectieven hebben.
Door koolstofnanodeeltjes te mengen met polymere materialen kunnen nieuwe composietmaterialen worden verkregen met uitstekende mechanische eigenschappen, goede geleidbaarheid, corrosiebestendigheid en elektromagnetische afscherming. Composieten van koolstofnanobuisjes en polymeren worden beschouwd als alternatieven voor traditionele slimme materialen en zullen in de toekomst een steeds breder scala aan toepassingen hebben.
Geplaatst op: 28 augustus 2025