ใช้ท่อนาโนคาร์บอนในโพลิเมอร์นาโนคอมโพสิตได้ง่ายและปลอดภัยยิ่งขึ้น

ทีมวิจัยจาก Skoltech, Aalto University และ Kurnakov Institute ได้พัฒนาวิธีการใหม่ที่หลากหลายและเรียบง่ายในการใช้ท่อนาโนคาร์บอนสำหรับการผลิตท่อนาโนคาร์บอนและนาโนคอมโพสิตโพลีเมอร์ วิธีการนี้รายงานเป็นคาร์บอนและเกี่ยวข้องกับการทำ briquettes ซึ่งเป็นบรรจุภัณฑ์ที่มีความหนาแน่นของผงคาร์บอนนาโนทิวบ์ นาโนคอมโพสิตที่ทำจากอิฐก้อนจะทำงานได้ดีพอๆ กับนาโนคอมโพสิตที่ทำจากมาสเตอร์แบทช์ที่มีราคาแพงกว่า ซึ่งมีความจำเพาะต่อโพลีเมอร์เช่นกัน กล่าวคือ มีความหลากหลายน้อยกว่า

“เราเชื่อว่าการใช้ก้อนคาร์บอนหนาแน่นของท่อนาโนคาร์บอนสามารถช่วยในการพัฒนาอุตสาหกรรมคอมโพสิตท่อนาโนคาร์บอนได้อย่างมีนัยสำคัญ เทคนิคนี้มีราคาถูกและสามารถใช้ได้กับเมทริกซ์โพลีเมอร์หลากหลายชนิด โดยไม่สูญเสียคุณสมบัติทางไฟฟ้าและความร้อนของวัสดุขั้นสุดท้าย” นักศึกษาปริญญาเอก Skoltech Hassaan Butt ผู้เขียนนำการศึกษากล่าว

ในทศวรรษที่ผ่านมา ท่อนาโนคาร์บอนได้รับการตรวจสอบอย่างเข้มข้นโดยนักวิจัยจากสถาบันการศึกษาและอุตสาหกรรม เนื่องจากมีคุณสมบัติทางไฟฟ้า ความร้อน และทางกลที่ผสมผสานกันอย่างเป็นเอกลักษณ์ ในขณะเดียวกัน นาโนคอมโพสิตที่ใช้โพลีเมอร์ได้กลายเป็นแอปพลิเคชันคาร์บอนนาโนทิวบ์ที่ใหญ่ที่สุด และเป็นการบูรณาการที่ใกล้เคียงที่สุดในชีวิตประจำวัน เป็นเรื่องง่ายที่จะเข้าใจเหตุผล: ปริมาณนาโนทิวบ์ที่น้อยที่สุดที่เติมลงในพอลิเมอร์จะทำให้วัสดุมีคุณสมบัติใหม่ที่เป็นพื้นฐาน เช่น การนำไฟฟ้าและความต้านทานพายโซรีซิสติวิตี้ รวมทั้งเพิ่มคุณสมบัติทางความร้อนและทางกลอย่างมาก

การศึกษาล่าสุดในคาร์บอนเริ่มต้นจากความพยายามที่จะจัดการกับความท้าทายในการบรรลุการกระจายตัวของท่อนาโนคาร์บอนที่เพียงพอภายในพอลิเมอร์โฮสต์เพื่อให้ได้คุณสมบัติคอมโพสิตที่เหมาะสมที่สุด ด้วยเหตุนี้ นักวิจัยของ Skoltech และผู้ร่วมงานจากสถาบัน Kurnakov ได้ตรวจสอบวิธีการขยายสารละลายวิกฤตยิ่งยวด (RESS) ของท่อนาโนอย่างรวดเร็ว ซึ่งนำไปสู่การสลายกลุ่มของพวกมัน อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถปรับปรุงคุณสมบัติขั้นสุดท้ายของโพลีเมอร์นาโนคอมโพสิตได้ ทีมงานตัดสินใจที่จะสำรวจความหมายของสิ่งนี้จากมุมมองตรงกันข้าม

ผู้ร่วมเขียนการศึกษาและหนึ่งในผู้ร่วมให้ข้อมูลหลักคือนักศึกษาปริญญาเอก Skoltech Ilya Novikov อธิบายว่า "เมื่อตระหนักว่าการขยายตัวอย่างรวดเร็วทำให้ความหนาแน่นรวมของท่อนาโนลดลงถึงสิบเท่า แต่ไม่ได้ปรับปรุงคุณสมบัติของคอมโพสิต เราจึงคิดว่า ทำไมไม่ เราทำตรงกันข้ามแล้วอัดแป้งแทน จะเกิดอะไรขึ้นถ้าการบีบอัดไม่ทำให้ประสิทธิภาพของวัสดุลดลง” เขากล่าวเสริมว่าเหตุผลที่น่าตื่นเต้นก็คือความหนาแน่นที่สูงขึ้นหมายถึงความสะดวกที่มากขึ้นและอันตรายด้านความปลอดภัยที่น้อยลงในการผลิตเนื่องจากการละอองลอยของท่อนาโนที่ไม่พึงประสงค์