Έχουν κατασκευαστεί υπερισχυροί νανοσωλήνες άνθρακα διπλού τοιχώματος

Έχουν κατασκευαστεί υπερισχυροί νανοσωλήνες άνθρακα διπλού τοιχώματος και η εργασία δημοσιεύτηκε στο Science Advances.

Εξαιρετικά υψηλή αντοχή, συντελεστής και αγωγιμότητα γραφικών ινών από μακρομοριακή συνένωση

Θεωρητικές εκτιμήσεις προτείνουν ότι η αντοχή των ινών νανοσωλήνων άνθρακα (CNT) είναι εξαιρετική. Ωστόσο, οι τιμές μηχανικής τους απόδοσης είναι πολύ χαμηλότερες από τις θεωρητικές τιμές. Για να επιτύχουν μακροσκοπικές ίνες με εξαιρετικά υψηλή απόδοση, οι ερευνητές ανέπτυξαν μια μέθοδο για να σχηματίσουν πολυδιάστατες νανοδομές με τη συνένωση μεμονωμένων νανοσωλήνων. Οι υψηλά ευθυγραμμισμένες ίνες υγρής περιστροφής δεσμών νανοσωλήνων μονού ή διπλού τοιχώματος γραφιτοποιήθηκαν για να προκαλέσουν κατάρρευση νανοσωλήνων και δομές με πολλά εσωτερικά τοιχώματα. Αυτές οι προηγμένες νανοδομές σχημάτισαν ένα δίκτυο διασυνδεδεμένων, κλειστών γραφικών περιοχών. Η σχεδόν τέλεια ευθυγράμμισή τους και η υψηλή διαμήκης κρυσταλλικότητα που αύξησαν την αντοχή διάτμησης μεταξύ των CNT διατηρώντας παράλληλα αξιοσημείωτη ευκαμψία. Οι προκύπτουσες ίνες έχουν έναν εξαιρετικό συνδυασμό υψηλής αντοχής σε εφελκυσμό (6.57 GPa), συντελεστή (629 GPa), θερμικής αγωγιμότητας (482 W/m·K) και ηλεκτρικής αγωγιμότητας (2.2 MS/m), υπερβαίνοντας έτσι τα όρια που σχετίζονται με τα συμβατικά συνθετικές ίνες.

Η εργασία έγινε από ερευνητές στη Νότια Κορέα και στο Πανεπιστήμιο Rice του Τέξας. Υπήρξε διαβούλευση με τον Neil Farbstein του Ιδρύματος Έρευνας Καθαρής Ενέργειας. Ο Neil κατοχύρωσε τη διαδικασία συγχώνευσης με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας του 2018.

Αυτή ήταν η επιστημονική απόδειξη της αρχής των παγκόσμιων ρεκόρ ινών αντοχής σε εφελκυσμό σε επιστημονικές δοκιμές που δημοσιεύθηκαν στο τεύχος 22 Απριλίου 2022 του SCIENCE ADVANCES.

Τα πειράματα βασίστηκαν σε μια μέθοδο που δημοσιεύτηκε για πρώτη φορά στο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας των ΗΠΑ 10,059,595 Ultra High Strength Nanomaterials And Methods Of Manufacture. Η θεωρία της μακρομοριακής συνένωσης νανοσωλήνων άνθρακα διπλού τοιχώματος (DWNT) αποδείχθηκε σωστή στις προβλέψεις της. Η θεωρία οδηγεί στην παραγωγή ινών άνθρακα με διπλάσια αντοχή από τις υπάρχουσες ίνες γραφίτη. Έχουν επίσης πολύ υψηλή ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα. «Αυτό καθιστά δυνατή την κατασκευή πολύ ελαφρύτερων δορυφόρων, πτερυγίων ανεμογεννητριών, θωράκισης και οχημάτων με οικονομία καυσίμου. Όλα φτιαγμένα με ανθρακονήματα
Τα ενισχυμένα σύνθετα υλικά μπορούν να γίνουν ισχυρότερα, πιο σκληρά και ελαφρύτερα χρησιμοποιώντας τις πρωτοποριακές ίνες».

Το Ίδρυμα Έρευνας Καθαρής Ενέργειας είχε πατέντα US 10,059,595 που εκδόθηκε από το γραφείο διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας των ΗΠΑ στις 28 Αυγούστου 2018.
Δοκίμασαν επιτυχώς διαδικασίες συγχώνευσης στο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας.

Τα στοιχεία του διπλώματος ευρεσιτεχνίας
* μέθοδοι κατασκευής στερεών αντικειμένων εξαιρετικά υψηλής αντοχής με μακρομοριακή συνένωση νανοσωλήνων άνθρακα διπλού τοιχώματος
* Μέθοδοι κατασκευής νανοφασικών κεραμικών με αντοχή ρεκόρ.
* Μέθοδοι για εξαιρετικά σκληρές μεμβράνες DWNT, νανοχαρτί και πλαστικοποιημένα υλικά.

Ο κ. Neil Farbstein είπε: «Ενώ οι πληροφορίες στο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας χρησιμοποιήθηκαν με επιτυχία για την κατασκευή ανθρακονημάτων διπλής αντοχής terapascal, εξακολουθούμε να αναζητούμε επενδυτές και συνεργάτες Ε&Α για να μας βοηθήσουν να επιτύχουμε την απόδειξη της αρχής άλλων ενσωματώσεων στο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας, συμπεριλαμβανομένης της εξαιρετικά υψηλής αντοχής χυτευμένα στερεά αντικείμενα. Το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας είναι διαθέσιμο για αδειοδότηση»

Για περισσότερες πληροφορίες, μεταβείτε στο vulvox.tripod.com