Korejski istraživači pripremili su karbonska nanocijevna vlakna ultra visokih performansi

Jul 11, 2024 Ostavi poruku

Razvoj metoda za sklapanje nanomaterijala u makroskopske materijale skele je ključan za trenutni razvoj nanotehnologije. Međutim, iako vlakna karbonskih nanocijevi imaju superiorne performanse,
Međutim, složenost metoda pripreme uvelike otežava široku primjenu novih materijala.
Nedavno su Hyeon Su Jeong i Seung Min Kim iz Korejske akademije nauke i tehnologije, kao i Chong Rae Park sa Nacionalnog univerziteta u Seulu, sarađivali kako bi pokazali izvodljivost efikasne i kontinuirane metode predenja vlakana za proizvodnju ugljičnih nanocijevi visokih performansi ( CNT) vlakna (CNTF). Nalazi istraživanja objavljeni su u međunarodno poznatom sveobuhvatnom akademskom časopisu Nature Communications pod naslovom "Metoda direktnog predenja i identifikacije za vlakna karbonskih nanocijevi visokih performansi".
U ovom radu, istraživači su predložili optimiziranu metodu predenja koja kombinuje prednosti mokrog predenja i metoda direktnog predenja za brzu i kontinuiranu proizvodnju visoko usklađenih i zgusnutih CNTF-ova. Kada se CNTF direktno centrifugira uronjen u hlorosulfonsku kiselinu (CSA), CSA prožima i protonira CNT, uzrokujući da se CNTF širi. U ovom stanju, istezanje CNTF-a na odgovarajući način može preurediti i omotati CNT kako bi se poboljšalo njegovo aksijalno poravnanje. Zatim, kada je CNTF uronjen u koagulacionu kupku, CSA se ekstrudira iz dobro raspoređenih CNTF-a kroz faznu separaciju koju pokreće slaba rastvorljivost da bi se formirao visoko popunjen CNTF sa dobro uređenom strukturom. Od sintetizacije ugljeničnih nanocevi do pripreme visoko gustih i uredno raspoređenih CNTF-ova, vreme obrade je manje od 1 minute. Optimizirajući uslove direktnog predenja, istraživači su uspješno pripremili visoko orijentirane i guste ugljične nanocijevi. Novopripremljene ugljenične nanocevi imaju vlačnu čvrstoću od 4,44N/tex i specifičnu provodljivost od 2270S □ m2/kg.

Ovaj rad jasno pokazuje da su optimizacija procesa zgušnjavanja na odgovarajućem stepenu protonacije (DOP) i poboljšanje uslova predenja početnih CNTF-a ključni za postizanje visoke efikasnosti zgušnjavanja i poboljšanje performansi ugljeničnih nanocevi. CNTF pripremljeni ovom metodom imaju prednosti kao što su mala težina, otpornost na zatezanje, visoka tvrdoća, dobra provodljivost i visoka fleksibilnost, što ih čini pogodnim za različite primjene s visokom dodanom vrijednošću.

Cowint je najveća tvornica DTF filmova u KiniCOWINT DTF