पॉलिमर नैनोकम्पोजिट में कार्बन नैनोट्यूब का उपयोग करना आसान और सुरक्षित है

स्कोलटेक, आल्टो विश्वविद्यालय और कुर्नाकोव संस्थान की एक शोध टीम ने हाल ही में कार्बन नैनोट्यूब-पॉलिमर नैनोकम्पोजिट के निर्माण के लिए कार्बन नैनोट्यूब का उपयोग करने के लिए एक नया, बहुमुखी और सरल दृष्टिकोण विकसित किया है। विधि कार्बन में बताई गई है और इसमें ब्रिकेट बनाना शामिल है - कार्बन नैनोट्यूब पाउडर के घने पैकेज। ब्रिकेट से बने नैनोकम्पोजिट उतना ही अच्छा प्रदर्शन करते हैं जितना कि अधिक महंगे मास्टरबैच से बने नैनोकम्पोजिट, जो पॉलिमर-विशिष्ट भी होते हैं - यानी कम बहुमुखी।

“हमारा मानना ​​है कि कार्बन नैनोट्यूब के घने ब्रिकेट का उपयोग कार्बन नैनोट्यूब मिश्रित उद्योग के विकास को महत्वपूर्ण रूप से सुविधाजनक बना सकता है। यह तकनीक सस्ती है और विभिन्न प्रकार के पॉलिमर मैट्रिसेस पर लागू होती है, अंतिम सामग्री के विद्युत और थर्मल गुणों का त्याग किए बिना, ”अध्ययन के प्रमुख लेखक, स्कोलटेक पीएचडी छात्र हसन बट ने कहा।

पिछले दशकों में, कार्बन नैनोट्यूब की उनके विद्युत, तापीय और यांत्रिक गुणों के अनूठे संयोजन के कारण शिक्षा और उद्योग के शोधकर्ताओं द्वारा गहन जांच की गई है। इस बीच, पॉलिमर-आधारित नैनोकम्पोजिट सबसे बड़ा कार्बन नैनोट्यूब अनुप्रयोग बन गया है और रोजमर्रा की जिंदगी में व्यापक एकीकरण के सबसे करीब है। यह समझना आसान है कि क्यों: पॉलिमर में जोड़े गए नैनोट्यूब की सबसे छोटी मात्रा सामग्री को मौलिक रूप से नए गुणों, जैसे विद्युत चालकता और पीज़ोरेसिस्टिविटी, के साथ-साथ इसके थर्मल और यांत्रिक गुणों को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाती है।

कार्बन में हालिया अध्ययन इष्टतम समग्र गुणों को प्राप्त करने के लिए एक मेजबान बहुलक के भीतर पर्याप्त कार्बन नैनोट्यूब फैलाव प्राप्त करने की चुनौती का समाधान करने के प्रयास के रूप में शुरू हुआ। इस उद्देश्य के लिए, कुर्नाकोव इंस्टीट्यूट के स्कोलटेक शोधकर्ताओं और उनके सहयोगियों ने नैनोट्यूब के सुपरक्रिटिकल सॉल्यूशन (आरईएसएस) के तेजी से विस्तार की विधि की जांच की, जिससे उनका डीग्लोमरेशन होता है। हालाँकि, इससे पॉलिमर नैनोकम्पोजिट्स के अंतिम गुणों में कोई सुधार नहीं हुआ। टीम ने विपरीत परिप्रेक्ष्य से इसके निहितार्थों का पता लगाने का निर्णय लिया।

अध्ययन के सह-लेखक और मुख्य योगदानकर्ताओं में से एक, स्कोलटेक पीएचडी छात्र इल्या नोविकोव ने समझाया: "यह महसूस करने के बाद कि तेजी से विस्तार नैनोट्यूब के थोक घनत्व में दस गुना कमी पैदा करता है लेकिन समग्र गुणों में सुधार नहीं करता है, हमने सोचा, क्यों नहीं हम इसके विपरीत काम करते हैं और इसके बजाय पाउडर को संपीड़ित करते हैं। यदि संपीड़न सामग्री के प्रदर्शन को ख़राब नहीं करता है तो क्या होगा?" उन्होंने कहा, यह रोमांचक होगा क्योंकि उच्च घनत्व का मतलब अवांछित नैनोट्यूब एयरोसोलाइजेशन के कारण निर्माण में अधिक सुविधा और कम सुरक्षा खतरे हैं।