Tạp chí Scientific American mô tả rằng: Nếu xây một chiếc thang nối giữa Trái Đất và Mặt Trăng, vật liệu duy nhất có thể bắc ngang khoảng cách dài như vậy mà không bị phá vỡ bởi trọng lượng của chính nó là các ống nano carbon.
Ống nano carbon là vật liệu lượng tử một chiều với cấu trúc đặc biệt. Độ dẫn điện và dẫn nhiệt của chúng thường có thể đạt gấp 10.000 lần so với đồng, độ bền kéo gấp 100 lần so với thép, nhưng mật độ chỉ bằng 1/6 so với thép, v.v. Chúng là một trong những vật liệu tiên tiến và thiết thực nhất.
Ống nano carbon là những ống tròn đồng trục được cấu tạo từ vài đến hàng chục lớp nguyên tử carbon sắp xếp theo hình lục giác. Chúng duy trì khoảng cách cố định giữa các lớp, xấp xỉ 0,34nm, với đường kính thường nằm trong khoảng từ 2 đến 20nm.
Polyurethane nhiệt dẻo (TPU)Nó được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như điện tử, ô tô và y học nhờ độ bền cơ học cao, khả năng gia công tốt và khả năng tương thích sinh học tuyệt vời.
Bằng phương pháp trộn nóng chảyTPUBằng cách sử dụng muội than dẫn điện, graphene hoặc ống nano carbon, người ta có thể chế tạo các vật liệu composite có tính chất dẫn điện.
Ứng dụng vật liệu composite hỗn hợp TPU/ống nano carbon trong lĩnh vực hàng không
Lốp máy bay là bộ phận duy nhất tiếp xúc với mặt đất trong quá trình cất cánh và hạ cánh, và từ lâu đã được coi là "viên ngọc quý" của ngành công nghiệp sản xuất lốp xe.
Việc bổ sung vật liệu composite hỗn hợp TPU/ống nano carbon vào cao su gai lốp máy bay mang lại những ưu điểm như chống tĩnh điện, dẫn nhiệt cao, khả năng chống mài mòn và chống rách cao, nhằm cải thiện hiệu suất tổng thể của lốp. Điều này cho phép điện tích tĩnh được tạo ra bởi lốp trong quá trình cất cánh và hạ cánh được truyền đều xuống mặt đất, đồng thời giúp tiết kiệm chi phí sản xuất.
Do kích thước nano của ống nano carbon, mặc dù chúng có thể cải thiện nhiều tính chất khác nhau của cao su, nhưng cũng có nhiều thách thức kỹ thuật trong việc ứng dụng ống nano carbon, chẳng hạn như khả năng phân tán kém và hiện tượng bay lơ lửng trong quá trình trộn cao su.Hạt dẫn điện TPUcó tỷ lệ phân tán đồng đều hơn so với các polyme sợi carbon thông thường, với mục tiêu cải thiện các đặc tính chống tĩnh điện và dẫn nhiệt cho ngành công nghiệp cao su.
Các hạt dẫn điện ống nano carbon TPU có độ bền cơ học tuyệt vời, khả năng dẫn nhiệt tốt và điện trở suất thể tích thấp khi được ứng dụng trong lốp xe. Khi các hạt dẫn điện ống nano carbon TPU được sử dụng trong các phương tiện chuyên dụng như xe chở dầu, xe vận chuyển hàng hóa dễ cháy nổ, v.v., việc bổ sung ống nano carbon vào lốp xe cũng giải quyết được vấn đề phóng điện tĩnh trong các loại xe tầm trung và cao cấp, giúp rút ngắn hơn nữa quãng đường phanh khô ướt của lốp, giảm lực cản lăn của lốp, giảm tiếng ồn của lốp và cải thiện khả năng chống tĩnh điện.
Việc ứng dụnghạt dẫn điện ống nano carbonTrên bề mặt lốp xe hiệu năng cao, vật liệu này đã chứng minh những ưu điểm vượt trội về hiệu suất, bao gồm khả năng chống mài mòn và dẫn nhiệt cao, lực cản lăn thấp và độ bền cao, hiệu quả chống tĩnh điện tốt, v.v. Nó có thể được sử dụng để sản xuất lốp xe hiệu năng cao, an toàn và thân thiện với môi trường, và có triển vọng thị trường rộng lớn.
Việc kết hợp các hạt nano carbon với vật liệu polymer có thể tạo ra các vật liệu composite mới với các đặc tính cơ học tuyệt vời, độ dẫn điện tốt, khả năng chống ăn mòn và khả năng chắn sóng điện từ. Vật liệu composite polymer ống nano carbon được coi là giải pháp thay thế cho các vật liệu thông minh truyền thống và sẽ có phạm vi ứng dụng ngày càng rộng rãi trong tương lai.
Thời gian đăng: 28-08-2025