Kulingana na ripoti ya hivi punde, kizazi kijacho cha vifaa vyenye mchanganyiko kinaweza kufuatilia hali yao ya afya ya kimuundo, na kuwa ya kawaida.
Mchanganyiko wa nyuzi za kaboni ni nyepesi na imara na ni nyenzo muhimu za kimuundo kwa magari, ndege na vyombo vingine vya usafiri. Zinajumuisha substrates za polima, kama vile resini za epoxy, ambazo zimepachikwa na nyuzi za kaboni zilizoimarishwa. Kutokana na sifa tofauti za mitambo ya vifaa viwili, nyuzi zitaanguka kwenye substrate chini ya dhiki nyingi au uchovu. Hii inamaanisha kuwa uharibifu wa muundo wa mchanganyiko wa nyuzi za kaboni bado unaweza kufichwa chini ya uso na hauwezi kugunduliwa kwa macho, ambayo inaweza kusababisha kutofaulu kwa janga.
"Kwa kuelewa ndani ya composites, unaweza kuhukumu afya zao vyema na kujua kama kuna uharibifu wowote unaohitaji kurekebishwa," Ridge Chris Bowland, mtafiti katika shirika hilo.
Maabara ya Kitaifa ya Oak Ridge katika Idara ya Nishati ya Marekani (Maabara ya Kitaifa ya Oak) Wigner. "Hivi majuzi, Amit Naskar, mkuu wa timu ya kaboni na composites katika Bowland na ORNL, aligundua mbinu ya mistari inayoviringika ili kukunja nyuzinyuzi za kaboni zinazopitisha hewa kwenye nanoparticles za semiconductor silicon carbide. Nanomaterials hupachikwa katika nyenzo za mchanganyiko ambazo ni nguvu zaidi kuliko composites nyingine zilizoimarishwa nyuzinyuzi wakati vidhibiti vilivyounganishwa vinakuwa na uwezo wa kutosha wa kupachika muundo wao wenyewe. polima, nyuzi huunda gridi ya nguvu, na mchanganyiko wa wingi hufanya umeme wa semiconductor nanoparticles inaweza kuharibu conductivity hii ya umeme chini ya hatua ya nguvu za nje, na kuongeza kazi za mitambo na umeme kwa composites, uunganisho wa nyuzi zilizofunikwa zitaharibiwa na upinzani katika nyenzo unaweza kubadilika kompyuta ya ndege ili kuonyesha kwamba mrengo uko chini ya shinikizo nyingi na kupendekeza mtihani Onyesho la ukanda wa rolling wa ORNL inathibitisha kwa kanuni kwamba njia inaweza kuzalisha kizazi kijacho cha nyuzi zilizopakwa kwa kiwango kikubwa. Michanganyiko ya kujitambua, labda iliyofanywa kutoka kwa substrates za polima zinazoweza kurejeshwa na nyuzi za kaboni za gharama nafuu, ikiwa ni pamoja na kuagiza3 bidhaa za uchapishaji wa majengo nyuzi zilizowekwa kwenye nanoparticles, watafiti waliweka spools za utendaji wa juu wa nyuzi za kaboni kwenye rollers, na rollers zililoweka nyuzi kwenye resini za epoxy, ambazo zina nanoparticles zinazopatikana kwenye soko, ambayo upana wake ni juu ya upana wa virusi (45-65 nm).
Kisha nyuzi hukaushwa katika tanuri ili kupata mipako. Ili kupima uimara wa nyuzi zilizopachikwa katika nanoparticles zilizowekwa kwenye substrate ya polima, watafiti walitengeneza mihimili ya utunzi iliyoimarishwa na nyuzi, ambayo ilipangwa kwa Mwelekeo Mmoja. Bowland ilifanya mtihani wa dhiki ambapo ncha za cantilever ziliwekwa, huku mashine inayotathmini sifa za mitambo ikitumia msukumo ulioshindwa katikati ya boriti. Ili kusoma uwezo wa kuhisi wa nyenzo zenye mchanganyiko, aliweka elektroni pande zote za boriti ya cantilever. Katika mashine inayojulikana kama "Dynamic mechanical analyzer," alipunguza upande mmoja ili kuweka cantilever kusimama. Mashine hutumia nguvu kwenye ncha nyingine kukunja boriti ya kusimamishwa huku Bowland ikifuatilia mabadiliko ya ukinzani. ORNL, mtafiti wa baada ya udaktari Ngoc Nguyen, alifanya majaribio ya ziada katika spectrometa ya Infrared ya Fourier Transform ili kuchunguza vifungo vya kemikali katika composites na kuboresha uelewa wa nguvu za kimakanika zilizoimarishwa zinazozingatiwa. Watafiti pia walijaribu uwezo wa nishati ya kutawanya ya composites iliyotengenezwa kwa idadi tofauti ya nanoparticles (iliyopimwa na tabia ya kudhoofisha ya vibration), ambayo ingewezesha mwitikio wa vifaa vya kimuundo kwa mishtuko, mitetemo na dhiki zingine na vyanzo vya shida. Katika kila mkusanyiko, nanoparticles zinaweza kuongeza utaftaji wa nishati (kutoka 65% hadi 257% hadi digrii tofauti). Bowland na Naskar wametuma maombi ya hati miliki ya mchakato wa utengenezaji wa composites za nyuzi za kaboni zinazojihisi.
"Mipako iliyopachikwa hutoa njia mpya ya kuchukua fursa ya nanomaterials mpya ambazo zinatengenezwa." Bowland alisema. Utafiti huu uliungwa mkono na miradi ya utafiti na maendeleo iliyoelekezwa na Maabara ya ORNL, iliyochapishwa katika jarida la Nyenzo na Violesura Vilivyotumika vya ACS (Vifaa Vilivyotumika na Violesura) la Jumuiya ya Kemikali ya Marekani.
Muda wa kutuma: Dec-07-2018