Numutkeun laporan panganyarna, generasi saterusna bahan komposit bisa ngawas status kaséhatan struktural sorangan, sarta jadi umum.
Komposit serat karbon hampang sareng kuat sareng mangrupikeun bahan struktural penting pikeun mobil, pesawat sareng alat transportasi anu sanés. Éta diwangun ku substrat polimér, sapertos résin époksi, anu dipasang ku serat karbon anu diperkuat. Kusabab sipat mékanis anu béda tina dua bahan, serat bakal murag tina substrat dina kaayaan setrés atanapi kacapean kaleuleuwihan. Ieu ngandung harti yén karuksakan struktur komposit serat karbon masih bisa disumputkeun handap beungeut jeung teu bisa ditandaan ku mata taranjang, nu bisa ngakibatkeun gagalna catastrophic.
"Ku ngartos jero komposit, anjeun tiasa langkung hadé nangtoskeun kaséhatanna sareng terang upami aya karusakan anu kedah dilereskeun," Ridge Chris Bowland, panalungtik di
Laboratorium Nasional Oak Ridge di Departemen Energi AS (Laboratorium Nasional Oak) Wigner. "Ayeuna, Amit Naskar, kapala tim karbon sareng komposit di Bowland sareng ORNL, nimukeun metode rolling stripe pikeun mungkus serat karbon konduktif dina nanopartikel semikonduktor silikon karbida. Nanomaterials dipasang dina bahan komposit anu langkung kuat tibatan komposit anu diperkuat serat anu sanés. polimér, serat-serat ngabentuk grid kakuatan, sarta komposit bulk ngalirkeun listrik, nanopartikel semikonduktor bisa ngancurkeun konduktivitas listrik ieu dina aksi gaya éksternal, nambahan fungsi mékanis jeung listrik mun composites nu stretched, konektipitas serat coated bakal ancur sarta résistansi dina bahan bakal robah jadi turbulences komputer pesawat urang pikeun nunjukkeun yén jangjang dina teuing tekenan sarta nyarankeun test The rolling strip demonstrasi ORNL ngabuktikeun prinsipna yén métode bisa ngahasilkeun generasi saterusna serat coated komposit dina skala badag.Self-sensing composites, meureun dijieun tina substrat polimér renewable sarta serat karbon béaya rendah, bisa manggihan tempat maranéhanana dina serat karbon ubiquitous, malah dina urutan ubiquitous napel dina nanopartikel, panalungtik dipasang-kinerja tinggi serat karbon spools dina rollers, sarta rollers soaked serat dina résin epoxy, nu ngandung nanopartikel sadia dina pasaran, lebar nu ngeunaan rubak virus (45-65 nm).
Serat lajeng garing dina oven pikeun ngamankeun palapis nu. Dina raraga nguji kakuatan serat study dina nanopartikel glued kana substrat polimér, panalungtik dijieun serat-ditulang komposit balok, nu disusun dina One Direction.The Bowland ngalaksanakeun test stress nu tungtung cantilever nu dibereskeun, sedengkeun mesin evaluating sipat mékanis dilarapkeun dorong di tengah beam gagal nepi ka beam gagal. Dina raraga diajar kamampuh sensing tina bahan komposit, anjeunna dipasang éléktroda dina dua sisi balok cantilever. Dina mesin anu katelah "Analisis mékanis dinamis," anjeunna motong hiji tungtung pikeun ngajaga cantilever cicing. mesin exerts gaya di tungtung séjén pikeun ngabengkokkeun beam gantung bari Bowland ngawas parobahan lalawanan. ORNL, panalungtik postdoctoral Ngoc Nguyen, ngalaksanakeun tés tambahan dina spéktrométer Fourier Transform Infrabeureum pikeun ngulik beungkeut kimia dina komposit sareng ningkatkeun pamahaman kakuatan mékanis anu ditingkatkeun. Para panalungtik ogé nguji kamampuh énergi dissipative of composites dijieunna tina kuantitas béda tina nanopartikel (diukur ku kabiasaan damping Geter), nu bakal mempermudah respon bahan struktural ka guncangan, geter jeung sumber stress jeung galur lianna. Dina unggal konsentrasi, nanopartikel bisa ningkatkeun dissipation énergi (ti 65% nepi ka 257% ka varying derajat). Bowland sareng Naskar parantos ngalamar patén prosés pikeun ngahasilkeun komposit serat karbon anu sensitip sorangan.
"Coatings Impregnated nyadiakeun cara anyar pikeun ngamangpaatkeun nanomaterials anyar nu keur dimekarkeun. "Ceuk Bowlland. Panaliti ieu dirojong ku proyék panalungtikan sareng pamekaran anu diarahkeun ku Laboratorium ORNL, diterbitkeun dina jurnal ACS Applied Materials and Interfaces (Applied Materials & Interfaces) tina American Chemical Society.
waktos pos: Dec-07-2018