Miturut laporan paling anyar, bahan komposit generasi sabanjure bisa ngawasi status kesehatan struktural dhewe, lan dadi umum.
Komposit serat karbon entheng lan kuat lan minangka bahan struktur sing penting kanggo mobil, pesawat lan alat transportasi liyane. Iki kalebu substrat polimer, kayata resin epoksi, sing dipasang karo serat karbon sing dikuatake. Amarga sifat mekanik sing beda saka rong bahan kasebut, serat bakal tiba ing substrat amarga stres utawa kesel banget. Iki tegese karusakan ing struktur komposit serat karbon isih bisa didhelikake ing ngisor permukaan lan ora bisa dideteksi kanthi mripat langsung, sing bisa nyebabake kegagalan bencana.
"Kanthi ngerteni bagian jero komposit, sampeyan bisa ngadili kesehatan lan ngerti yen ana karusakan sing kudu didandani," Ridge Chris Bowland, peneliti ing
Laboratorium Nasional Oak Ridge ing Departemen Energi AS (Laboratorium Nasional Oak) Wigner. "Bubar iki, Amit Naskar, kepala tim karbon lan komposit ing Bowland lan ORNL, nemokke cara rolling stripe kanggo mbungkus serat karbon konduktif ing nanopartikel silikon karbida semikonduktor. Nanomaterials ditempelake ing bahan komposit sing luwih kuwat tinimbang komposit sing dikuatake serat liyane. polimer, serat-serat mbentuk jaringan listrik, lan komposit nanopartikel semikonduktor bisa numpes konduktivitas listrik iki ing tumindak pasukan njaba, nambah fungsi mechanical lan electrical kanggo komposit yen komposit digawe dowo, panyambungan saka serat dilapisi bakal numpes lan resistance ing materi bakal owah-owahan komputer pesawat kang kanggo nunjukaké sing swiwi ing kakehan meksa lan suggest test Rolling Strip demonstrasi ORNL mbuktekaken ing asas sing cara bisa gawé generasi sabanjuré saka serat dilapisi komposit ing skala gedhe.Self-sensing composites, mbok menawa digawe saka substrat polimer dianyari lan serat karbon murah, bisa nemokake panggonan ing ubiquitous lan serat karbon ing ubiquitous ditempelake ing nanopartikel, peneliti nginstal spools serat karbon kinerja dhuwur ing rollers, lan rollers direndhem serat ing resin epoxy, kang ngemot nanopartikel kasedhiya ing pasar, jembaré saka ambane saka virus (45-65 nm).
Serat kasebut banjur dikeringake ing oven kanggo ngamanake lapisan kasebut. Kanggo nguji kekuatan serat sing ditempelake ing nanopartikel sing ditempelake ing substrat polimer, para peneliti nggawe balok komposit sing dikuatake serat, sing disusun ing One Direction. Bowl lan nindakake tes stres ing ujung cantilever dipasang, nalika mesin ngevaluasi sifat mekanik sing diterapake ing tengah balok gagal. Kanggo nyinaoni kemampuan sensing materi komposit, dheweke nginstal elektroda ing loro-lorone sinar cantilever. Ing mesin sing dikenal minangka "Analisis mekanik dinamis," dheweke ngethok siji mburi supaya cantilever tetep tetep. Mesin kasebut ngetrapake kekuwatan ing ujung liyane kanggo mlengkung balok suspensi nalika Bowland ngawasi owah-owahan resistensi. ORNL, peneliti postdoctoral Ngoc Nguyen, nganakake tes tambahan ing spektrometer Fourier Transform Infrared kanggo nyinaoni ikatan kimia ing komposit lan nambah pemahaman babagan kekuatan mekanik sing diamati. Para peneliti uga nguji kemampuan energi dissipative saka komposit sing digawe saka jumlah nanopartikel sing beda-beda (diukur kanthi prilaku redaman geter), sing bakal nggampangake respon bahan struktural kanggo guncangan, getaran lan sumber stres lan ketegangan liyane. Ing saben konsentrasi, nanopartikel bisa nambah boros energi (saka 65% kanggo 257% kanggo macem-macem derajat). Bowland lan Naskar wis nglamar paten proses kanggo nggawe komposit serat karbon kanthi sensori dhewe.
"Pelapis impregnated nyedhiyakake cara anyar kanggo njupuk kauntungan saka nanomaterials anyar sing dikembangake. "Bowland ngandika. Panaliten kasebut didhukung dening proyek riset lan pangembangan sing diarahake dening Laboratorium ORNL, diterbitake ing jurnal ACS Applied Materials and Interfaces (Applied Materials & Interfaces) saka American Chemical Society.
Posting wektu: Dec-07-2018