A revista Scientific American describe que se se constrúe unha escaleira entre a Terra e a Lúa, o único material que pode percorrer unha distancia tan longa sen ser desgarrado polo seu propio peso serían os nanotubos de carbono.
Os nanotubos de carbono son un material cuántico unidimensional cunha estrutura especial. A súa condutividade eléctrica e térmica pode chegar normalmente a 10 000 veces a do cobre, a súa resistencia á tracción é 100 veces a do aceiro, pero a súa densidade é só 1/6 da do aceiro, etc. Son un dos materiais de vangarda máis prácticos.
Os nanotubos de carbono son tubos circulares coaxiais compostos por varias ou ducias de capas de átomos de carbono dispostas nun patrón hexagonal. Manteñen unha distancia fixa entre as capas, aproximadamente 0,34 nm, cun diámetro que normalmente oscila entre os 2 e os 20 nm.
Poliuretano termoplástico (TPU)utilízase amplamente en campos como a electrónica, a automoción e a medicina debido á súa alta resistencia mecánica, boa procesabilidade e excelente biocompatibilidade.
Por mestura por fusiónTPUCon negro de carbono condutor, grafeno ou nanotubos de carbono, pódense preparar materiais compostos con propiedades condutoras.
Aplicación de materiais compostos de mestura de nanotubos de carbono/TPU no campo da aviación
Os pneumáticos dos avións son os únicos compoñentes que entran en contacto co chan durante a engalaxe e a aterraxe, e sempre foron considerados a "xoia da coroa" da industria de fabricación de pneumáticos.
Engadir materiais compostos de mestura de TPU/nanotubos de carbono á banda de rodaxe dos pneumáticos de aviación ofrécelle vantaxes como antiestática, alta condutividade térmica, alta resistencia ao desgaste e alta resistencia ao rasgado, co fin de mellorar o rendemento xeral do pneumático. Isto permite que a carga estática xerada polo pneumático durante a engalaxe e a aterraxe se transmita uniformemente ao chan, ao tempo que facilita o aforro de custos de fabricación.
Debido ao tamaño nanométrico dos nanotubos de carbono, aínda que poden mellorar as diversas propiedades do caucho, tamén existen moitos desafíos técnicos na súa aplicación, como a mala dispersabilidade e as proxeccións durante o proceso de mestura do caucho.Partículas condutoras de TPUteñen unha taxa de dispersión máis uniforme que os polímeros xerais de fibra de carbono, co obxectivo de mellorar as propiedades antiestáticas e de condutividade térmica da industria do caucho.
As partículas condutoras de nanotubos de carbono TPU teñen unha excelente resistencia mecánica, boa condutividade térmica e baixa resistividade de volume cando se aplican en pneumáticos. Cando se usan partículas condutoras de nanotubos de carbono TPU en vehículos de operacións especiais, como vehículos de transporte de cisternas de aceite, vehículos de transporte de mercadorías inflamables e explosivas, etc., a adición de nanotubos de carbono aos pneumáticos tamén resolve o problema da descarga electrostática en vehículos de gama media e alta, acurta aínda máis a distancia de freada dos pneumáticos en seco e mollado, reduce a resistencia á rodadura dos pneumáticos, reduce o ruído dos pneumáticos e mellora o rendemento antiestático.
A aplicación departículas condutoras de nanotubos de carbonona superficie dos pneumáticos de alto rendemento demostrou as súas excelentes vantaxes de rendemento, incluíndo alta resistencia ao desgaste e condutividade térmica, baixa resistencia á rodadura e durabilidade, bo efecto antiestático, etc. Pode usarse para producir pneumáticos de alto rendemento, seguros e respectuosos co medio ambiente, e ten amplas perspectivas de mercado.
A aplicación da mestura de nanopartículas de carbono con materiais poliméricos pode obter novos materiais compostos con excelentes propiedades mecánicas, boa condutividade, resistencia á corrosión e blindaxe electromagnética. Os compostos poliméricos de nanotubos de carbono considéranse alternativas aos materiais intelixentes tradicionais e terán unha gama de aplicacións cada vez máis ampla no futuro.
Data de publicación: 28 de agosto de 2025