La revista Scientific American descriu que si es construeix una escala entre la Terra i la Lluna, l'únic material que pot recórrer una distància tan llarga sense ser desmuntat pel seu propi pes són els nanotubs de carboni.
Els nanotubs de carboni són un material quàntic unidimensional amb una estructura especial. La seva conductivitat elèctrica i tèrmica normalment pot arribar a 10.000 vegades la del coure, la seva resistència a la tracció és 100 vegades la de l'acer, però la seva densitat és només 1/6 de la de l'acer, etc. Són un dels materials d'avantguarda més pràctics.
Els nanotubs de carboni són tubs circulars coaxials compostos per diverses o desenes de capes d'àtoms de carboni disposats en un patró hexagonal. Manteniu una distància fixa entre les capes, aproximadament 0,34 nm, amb un diàmetre que normalment oscil·la entre els 2 i els 20 nm.
Poliuretà termoplàstic (TPU)s'utilitza àmpliament en camps com l'electrònica, l'automoció i la medicina a causa de la seva alta resistència mecànica, bona processabilitat i excel·lent biocompatibilitat.
Per barreja de fusióTPUAmb negre de carboni conductor, grafè o nanotubs de carboni, es poden preparar materials compostos amb propietats conductores.
Aplicació de materials compostos de barreja de TPU/nanotubs de carboni en el camp de l'aviació
Els pneumàtics dels avions són els únics components que entren en contacte amb el terra durant l'enlairament i l'aterratge, i sempre han estat considerats la "joia de la corona" de la indústria de fabricació de pneumàtics.
L'addició de materials compostos de barreja de TPU/nanotubs de carboni a la banda de rodament dels pneumàtics d'aviació li confereix avantatges com ara antiestàtics, alta conductivitat tèrmica, alta resistència al desgast i alta resistència a l'esquinçament, per tal de millorar el rendiment general del pneumàtic. Això permet que la càrrega estàtica generada pel pneumàtic durant l'enlairament i l'aterratge es transmeti uniformement al terra, alhora que facilita l'estalvi de costos de fabricació.
A causa de la mida nanomètrica dels nanotubs de carboni, tot i que poden millorar les diverses propietats del cautxú, també hi ha molts reptes tècnics en l'aplicació dels nanotubs de carboni, com ara la mala dispersabilitat i el vol durant el procés de barreja del cautxú.Partícules conductores de TPUtenen una taxa de dispersió més uniforme que els polímers de fibra de carboni generals, amb l'objectiu de millorar les propietats antiestàtiques i de conductivitat tèrmica de la indústria del cautxú.
Les partícules conductores de nanotubs de carboni TPU tenen una excel·lent resistència mecànica, bona conductivitat tèrmica i baixa resistivitat de volum quan s'apliquen als pneumàtics. Quan s'utilitzen partícules conductores de nanotubs de carboni TPU en vehicles d'operacions especials com ara vehicles de transport de cisternes de petroli, vehicles de transport de mercaderies inflamables i explosives, etc., l'addició de nanotubs de carboni als pneumàtics també resol el problema de la descàrrega electrostàtica en vehicles de gamma mitjana-alta, escurça encara més la distància de frenada en sec i mullat dels pneumàtics, redueix la resistència al rodament dels pneumàtics, redueix el soroll dels pneumàtics i millora el rendiment antiestàtic.
L'aplicació departícules conductores de nanotubs de carbonia la superfície dels pneumàtics d'alt rendiment ha demostrat els seus excel·lents avantatges de rendiment, incloent-hi una alta resistència al desgast i conductivitat tèrmica, baixa resistència al rodament i durabilitat, bon efecte antiestàtic, etc. Es pot utilitzar per produir pneumàtics d'alt rendiment, segurs i respectuosos amb el medi ambient, i té àmplies perspectives de mercat.
L'aplicació de la barreja de nanopartícules de carboni amb materials polimèrics pot obtenir nous materials compostos amb excel·lents propietats mecàniques, bona conductivitat, resistència a la corrosió i blindatge electromagnètic. Els compostos polimèrics de nanotubs de carboni es consideren alternatives als materials intel·ligents tradicionals i tindran una gamma d'aplicacions cada cop més àmplia en el futur.
Data de publicació: 28 d'agost de 2025