Från vänster, Tsu-Wei Chou, Amanda Wu och Weibang Lu i Spencer Laboratory. Kredit:Kathy F. Atkinson
(Phys.org) -- Forskargruppen Chou vid University of Delaware's College of Engineering rapporterade nyligen om framsteg inom kolnanorörsbaserade kontinuerliga fibrer med inbjudna artiklar i Avancerade material och Material idag , två vetenskapliga tidskrifter med hög effekt.
Enligt Tsu-Wei Chou, Pierre S. du Pont Ingenjörschef, som skrev artiklarna tillsammans med kollegorna Weibang Lu och Amanda Wu, Det har gjorts en samlad vetenskaplig ansträngning under det senaste decenniet för att "bli stor" - att översätta de fantastiska fysiska och mekaniska egenskaperna hos nanoskala kolnanorör till makroskala.
Resultatet, han säger, har varit utvecklingen av kontinuerliga fibrer som enbart består av kolnanorör som hålls samman genom lokala förvecklingar och van der Waals krafter, en typ av svaga molekylära interaktioner.
"Trots en diskontinuerlig mikrostruktur, dessa kolnanorörsfibrer uppvisar styrkor som är jämförbara med nuvarande högpresterande fibrer med betydligt lägre densiteter, skapa nya vägar för ultralätta multifunktionella kompositmaterial och strukturer, ” förklarar Chou.
"Dessutom, deras flexibilitet och elektriska ledningsförmåga har fått uppmärksamhet och gett upphov till potentialen för kolnanorörsfibrer att fungera som inbäddade spännings- och skadesensorer."
Utmaningen, dock, återstår hur man skalar upp materialets storlek utan att offra prestanda och funktionalitet.
Lus artikel, publicerad i Advanced Materials, ger en djupgående analys av den nuvarande metoden för bearbetning av kolnanorörsfiber, inklusive nackdelar och potentiella möjligheter till förbättringar. Artikeln ger en grundlig jämförelse av den nuvarande fysiska, elektriska och mekaniska egenskaper hos kolnanorörsfibrer.
Wus artikel, publicerad i Materials Today, beskriver den senaste experimentella karakteriseringen av kolnanorörsfibrer utförda av Chou-gruppen. Granskningen betonar det dynamiska elektromekaniska beteendet hos kolnanorörsfibrer och utforskar möjligheter för kolnanorörsfibrer i avancerade kompositapplikationer.