Korejski raziskovalci so pripravili ultrazmogljiva vlakna iz ogljikovih nanocevk

Jul 11, 2024 Pustite sporočilo

Razvoj metod za sestavljanje nanomaterialov v makroskopske ogrodja je ključen za trenutni razvoj nanotehnologije. Čeprav imajo vlakna ogljikovih nanocevk vrhunsko zmogljivost,
Vendar kompleksnost metod priprave močno ovira široko uporabo novih materialov.
Pred kratkim sta Hyeon Su Jeong in Seung Min Kim s Korejske akademije za znanost in tehnologijo ter Chong Rae Park z Nacionalne univerze v Seulu sodelovala, da bi prikazala izvedljivost učinkovite in neprekinjene metode predenja vlaken za proizvodnjo visoko zmogljivih ogljikovih nanocevk ( CNT) vlaken (CNTF). Ugotovitve raziskave so bile objavljene v mednarodno priznani obsežni akademski reviji Nature Communications pod naslovom "Direct spinning and identify method for high performance carbon nanotube fibers".
V tem delu so raziskovalci predlagali optimizirano metodo predenja, ki združuje prednosti mokrega predenja in metod neposrednega predenja za hitro in neprekinjeno proizvodnjo visoko poravnanih in zgoščenih CNTF. Ko je CNTF neposredno zavrten, potopljen v klorosulfonsko kislino (CSA), CSA prežema in protonira CNT, kar povzroči, da se CNTF razširi. V tem stanju lahko ustrezno raztezanje CNTF prerazporedi in ovije CNT, da izboljša njegovo aksialno poravnavo. Potem, ko je CNTF potopljen v koagulacijsko kopel, se CSA iztisne iz dobro urejenih CNTF s faznim ločevanjem, ki ga poganja slaba topnost, da nastane visoko napolnjen CNTF z dobro urejeno strukturo. Od sintetiziranja ogljikovih nanocevk do priprave zelo gostih in lepo urejenih CNTF je čas obdelave krajši od 1 minute. Z optimizacijo pogojev neposrednega predenja so raziskovalci uspešno pripravili visoko usmerjene in goste ogljikove nanocevke. Na novo pripravljene ogljikove nanocevke imajo natezno trdnost 4,44N/tex in specifično prevodnost 2270S □ m2/kg.

To delo jasno dokazuje, da sta optimizacija procesa zgoščevanja pri ustrezni stopnji protonacije (DOP) in izboljšanje pogojev predenja začetnih CNTF ključnega pomena za doseganje visoke učinkovitosti zgoščevanja in izboljšanje učinkovitosti ogljikovih nanocevk. CNTF, pripravljeni s to metodo, imajo prednosti, kot so majhna teža, natezna odpornost, visoka trdota, dobra prevodnost in visoka fleksibilnost, zaradi česar so primerni za različne aplikacije z visoko dodano vrednostjo.

Cowint je največja filmska tovarna DTF na KitajskemCOWINT DTF