Ako pripraviť vodivé materiály na báze uhlíkových nanočastíc?

11. mar. 2019 • Materiálové inžinierstvo

Ako pripraviť vodivé materiály na báze uhlíkových nanočastíc?

Prípravou elektricky vodivých kompozitných materiálov na báze uhlíkových nanočastíc (CNT, FLG a pod.) a vodivých polymérov ako napríklad polypyrol, polyanilín, polytiofénu, ktoré môžu byť použité v rôznych aplikáciách, sa zaoberajú riešitelia z Ústavu polymérov SAV (ÚPo SAV).

Ako vysvetľuje Ing. Matej Mičušík PhD. ide o projekt v rámci aktivity COST, ktorej snahou je vytvorenie vedeckej siete, ktorá by prispela k riešeniu niektorých vedeckých problémov. „V tomto prípade ide o problematické rozptýlenie nano-uhlíkových plnív do polymérnych matríc, čo má za následok, že takéto polymérne kompozity v praxi stále nenahradili kompozity s klasickými uhlíkovými plnivami ako sú uhlíkové vlákna a sadze.“

V rámci projektu už pripravili a testovali niekoľko typov polymérnych matríc (termoplasty, elastoméry, inžinierske plasty) s rôznymi uhlíkovými nanotrubičkami. „Diskutujeme so všetkými zainteresovanými 34 krajinami. Užšiu spoluprácu zatiaľ máme s Českom, Srbskom, Litvou. Najdôležitejšia je komunikácia s priemyselnými partnermi, ktorá môže priniesť výsledky smerujúce ku komercionalizácii takýchto polymérnych kompozitov, ktoré budú ľahšie, tvrdšie, prípadne budú mať zaujímavé elektronické vlastnosti (keďže väčšina takýchto nano-uhlíkových plnív je elektricky vodivá).“

Dlhodobé skúsenosti tímu z ÚPo SAV sú aj v oblasti charakterizácie povrchov materiálov pomocou röntgenovej fotoelektrónovej spektroskopie (XPS), čo môže taktiež prispieť k riešeniu hlavných cieľov projektu, ako je zlepšenie dispergácie a medzifázovej interakcie medzi stužujúcim plnivom a matricou. Oddelenie kompozitných materiálov ponúka XPS povrchovú analýzu pevných vzoriek (dosky, filmy, prášky) s veľkosťou až 60 x 60 x 20 mm. Na charakterizácie mechanických vlastností tenkých vrstiev je podľa riešiteľov projektu možné použiť techniku nano indentácie, ktorá je dostupná na ÚPo. 

„Plánovaný projekt má interdisciplinárny charakter, preto je potrebná úzka spolupráca polymérnych chemikov a fyzikov. Polymérni chemici sú schopní pripraviť nové typy modifikovaných materiálov, ktoré sú vhodné pre finálne aplikácie kompozitných materiálov. Tím chemikov a materiálových vedcov z ÚPo SAV sa snaží pochopiť detaily v materiálovom prevedení a majú skúsenosti s charakterizáciou štruktúry materiálov. Budeme rozvíjať spoluprácu s Fyzikálnym ústavom SAV najmä v oblasti nových finálnych kompozitných materiálov. Podobne plánujeme rozvíjať spoluprácu s partnermi v projekte pracujúcimi v tomto odbore niekoľko rokov, ktorí sú vybavení komplementárnymi charakterizačnými technikami pre štúdium kompozitných materiálov,“ uvádzajú riešitelia projektu.

Projekt Multifunkčné nano-uhlíkové kompozitné materiály: riešenie dvoch hlavných problémov týchto materiálov (1) dostatočná dispergácia nano-uhlíkového plniva, (2) dostatočne silná medzifázová interakcia nano-uhlíkové plnivo a kompozitná matrica (Multi-Functional Nano-Carbon Composite Materials Network (MultiComp): two main problems to be solved for composite materials : (1) adequate dispersion of the nano-carbon reinforcement material, and (2) strong enough interfacial bonding between the nano- c) má byť zrealizovaný v období 1. 4. 2016 – 30. 4. 2020.

 

Informácie poskytol: Ing. Matej Mičušík PhD., Ústav polymérov SAV

Časť informácií prebratých z:

https://www.sav.sk/index.php?lang=sk&doc=activity-proj-int&institute_no=61

Spracovala: Slávka Cigáňová (Habrmanová), NCP VaT pri CVTI SR

Ilustračné foto: Pixabay.com /zeeshan0908leizel/

Uverejnila: VČ

Hore
kúpa časopisov jún 2016
fotografická súťaž TVT 2019
Noc výskumníkov 2019
QUARK
Aurelium - centrum vedy
TVT 2019
Prechod VK na VND - jeseň
výtvarná súťaž TVT 2019
Veda v Centre
Publikácie Veda v CENTRE
TAG Slovenská veda
banner záhrady
Agrofilm 2019
Extrapolácie 2019
Zaujímavosti vo vede
Pred 200 miliónmi rokov skončila epocha suchej triasovej klímy a nastalo jurské obdobie.
Zistite viac