고분자 나노복합체에 탄소나노튜브를 더 쉽고 안전하게 사용

Skoltech, Aalto University 및 Kurnakov Institute의 연구팀은 최근 탄소 나노튜브-고분자 나노복합체를 제조하기 위해 탄소 나노튜브를 사용하는 새롭고 다재다능하며 간단한 접근 방식을 개발했습니다. 이 방법은 Carbon에 보고되었으며 연탄(탄소 나노튜브 분말의 조밀한 패키지)을 만드는 것과 관련됩니다. 연탄으로 만든 나노복합체는 더 비싼 마스터배치로 만든 나노복합체와 동등하게 성능을 발휘합니다.

“우리는 밀도가 높은 탄소 나노튜브 연탄을 사용하면 탄소 나노튜브 복합재 산업의 발전을 크게 촉진할 수 있다고 믿습니다. 이 기술은 저렴하고 최종 재료의 전기적 및 열적 특성을 희생하지 않고 다양한 폴리머 매트릭스에 적용할 수 있습니다.

지난 수십 년 동안 탄소 나노튜브는 전기적, 열적, 기계적 특성의 독특한 조합으로 인해 학계와 산업계의 연구원들에 의해 집중적으로 연구되었습니다. 한편, 폴리머 기반 나노복합체는 가장 큰 탄소 나노튜브 응용 분야가 되었으며 일상 생활에 가장 광범위하게 통합되었습니다. 그 이유는 쉽게 이해할 수 있습니다. 폴리머에 추가된 나노튜브의 최소량은 재료에 전기 전도성 및 압저항과 같은 근본적으로 새로운 특성을 부여할 뿐만 아니라 열 및 기계적 특성을 결정적으로 향상시킵니다.

탄소에 대한 최근 연구는 최적의 복합 특성을 얻기 위해 호스트 폴리머 내에서 충분한 탄소 나노튜브 분산을 달성하는 문제를 해결하려는 시도로 시작되었습니다. 이를 위해 Kurnakov Institute의 Skoltech 연구원과 공동 작업자는 나노튜브의 초임계 용액(RESS)의 급속 팽창 방법을 조사하여 분해를 유도했습니다. 그러나 고분자 나노복합체의 궁극적인 특성은 개선되지 않았습니다. 팀은 반대 관점에서 이것의 의미를 탐구하기로 결정했습니다.

연구 공동 저자이자 주요 기여자 중 한 명인 Skoltech 박사 과정 학생 Ilya Novikov는 다음과 같이 설명했습니다. 우리는 반대의 일을하고 대신 분말을 압축합니다. 압축이 재료의 성능을 손상시키지 않는다면 어떻게 될까요?” 이것이 흥미로운 이유는 밀도가 높을수록 원치 않는 나노튜브 에어로졸화로 인해 제조 시 더 큰 편리성과 더 적은 안전 위험을 의미하기 때문이라고 그는 덧붙였습니다.