Cząsteczki przewodzące wykonane z nanorurek węglowych TPU – „perła w koronie” przemysłu oponiarskiego!

Czasopismo Scientific American opisuje, że gdyby zbudować drabinę między Ziemią a Księżycem, jedynym materiałem, który mógłby pokonać tak długą odległość, nie rozrywając się pod własnym ciężarem, byłyby nanorurki węglowe
Nanorurki węglowe to jednowymiarowy materiał kwantowy o szczególnej strukturze. Ich przewodność elektryczna i cieplna może zazwyczaj sięgać 10 000 razy więcej niż miedzi, ich wytrzymałość na rozciąganie jest 100 razy większa niż stali, ale ich gęstość stanowi zaledwie 1/6 gęstości stali itd. Są jednym z najbardziej praktycznych i zaawansowanych materiałów.
Nanorurki węglowe to współosiowe, okrągłe rurki złożone z kilku do kilkudziesięciu warstw atomów węgla ułożonych w heksagonalny wzór. Utrzymują stałą odległość między warstwami, około 0,34 nm, a ich średnica zazwyczaj waha się od 2 do 20 nm.
Poliuretan termoplastyczny (TPU)jest szeroko stosowany w takich dziedzinach jak elektronika, motoryzacja i medycyna ze względu na wysoką wytrzymałość mechaniczną, dobrą przetwarzalność i doskonałą biokompatybilność.
Poprzez mieszanie w stanie stopionymTPUprzy użyciu przewodzącej sadzy, grafenu lub nanorurek węglowych można przygotować materiały kompozytowe o właściwościach przewodzących.
Zastosowanie materiałów kompozytowych z mieszanki TPU i nanorurek węglowych w lotnictwie
Opony lotnicze to jedyne elementy mające kontakt z podłożem podczas startu i lądowania. Zawsze uważano je za „perłę w koronie” branży oponiarskiej.
Dodanie kompozytowych materiałów z mieszanki TPU i nanorurek węglowych do gumy bieżnika opony lotniczej zapewnia jej takie zalety, jak antystatyczność, wysoka przewodność cieplna, wysoka odporność na zużycie i rozdarcie, co poprawia ogólną wydajność opony. Umożliwia to równomierne rozprowadzanie ładunku statycznego generowanego przez oponę podczas startu i lądowania na podłoże, a jednocześnie ułatwia redukcję kosztów produkcji.
Ze względu na nanorozmiar nanorurek węglowych, chociaż mogą one poprawić różne właściwości gumy, to ich stosowanie wiąże się z wieloma wyzwaniami technicznymi, takimi jak słaba dyspersyjność i unoszenie się gumy w procesie mieszania.Cząsteczki przewodzące TPUmają bardziej równomierny współczynnik dyspersji niż ogólne polimery włókna węglowego, w celu poprawy właściwości antystatycznych i przewodnictwa cieplnego w przemyśle gumowym.
Przewodzące cząstki nanorurek węglowych TPU charakteryzują się doskonałą wytrzymałością mechaniczną, dobrą przewodnością cieplną i niską rezystywnością objętościową po zastosowaniu w oponach. Zastosowanie przewodzących cząstek nanorurek węglowych TPU w pojazdach specjalistycznych, takich jak pojazdy do transportu cystern z ropą, pojazdy do transportu materiałów łatwopalnych i wybuchowych itp., rozwiązuje również problem wyładowań elektrostatycznych w pojazdach średniej i wysokiej klasy, dodatkowo skraca drogę hamowania na suchej i mokrej nawierzchni, zmniejsza opory toczenia, hałas opon i poprawia właściwości antystatyczne.
Zastosowaniecząstki przewodzące z nanorurek węglowychna powierzchni opon o wysokiej wydajności wykazał swoje doskonałe zalety eksploatacyjne, w tym wysoką odporność na zużycie i przewodność cieplną, niskie opory toczenia i trwałość, dobry efekt antystatyczny itp. Może być stosowany do produkcji opon o wysokiej wydajności, bezpiecznych i przyjaznych dla środowiska, oraz ma szerokie perspektywy rynkowe.
Zastosowanie mieszanki nanocząstek węglowych z materiałami polimerowymi pozwala uzyskać nowe materiały kompozytowe o doskonałych właściwościach mechanicznych, dobrej przewodności, odporności na korozję i ekranowaniu elektromagnetycznym. Kompozyty polimerowe z nanorurek węglowych są uważane za alternatywę dla tradycyjnych materiałów inteligentnych i będą miały coraz szerszy zakres zastosowań w przyszłości.