Тибқи гузориши охирин, насли ояндаи маводҳои таркибӣ метавонанд вазъи саломатии сохтории худро назорат кунанд ва маъмул шаванд.
Композитҳои нахи карбон сабук ва мустаҳкам буда, маводи муҳими сохторӣ барои автомобилҳо, ҳавопаймоҳо ва дигар воситаҳои нақлиёт мебошанд. Онҳо аз субстратҳои полимерӣ, ба монанди қатронҳои эпоксидӣ иборатанд, ки бо нахҳои карбон мустаҳкам карда шудаанд. Аз сабаби хосиятҳои гуногуни механикии ин ду мавод, нахҳо дар зери фишори аз ҳад зиёд ё хастагӣ аз субстрат меафтанд. Ин маънои онро дорад, ки осеб ба сохтори таркибии нахи карбон то ҳол метавонад дар зери сатҳ пинҳон бошад ва бо чашми бараҳна ошкор карда намешавад, ки метавонад ба шикасти фалокатовар оварда расонад.
Риҷ Крис Боулэнд, як пажӯҳишгари ширкати филизӣ, "Бо дарки дохили таркиби композитҳо, шумо метавонед саломатии онҳоро беҳтар арзёбӣ кунед ва бидонед, ки оё ягон осебе, ки бояд таъмир карда шавад ё не."
Лабораторияи миллии Оук Риҷ дар Вазорати энергетикаи ИМА (Лабораторияи миллии Оак) Вигнер. "Ба наздикӣ, Амит Наскар, роҳбари дастаи карбон ва композитҳо дар Bowland ва ORNL, як усули рахи печонидашударо барои печонидани нахҳои карбон дар нанозарраҳои нимноқилҳои карбиди кремний ихтироъ кард. Наноматериалҳо дар маводи таркибӣ ҷойгир карда шудаанд, ки нисбат ба дигар сохторҳои бо нах мустаҳкамшуда қавитаранд ва қобилияти мониторинги саломатии худро доранд. Дар полимер нахҳои пӯшонидашуда як шабакаи барқро ташкил медиҳанд ва нанозарраҳои нимноқил метавонанд ин гузаронандагии барқро дар зери таъсири қувваҳои беруна вайрон кунанд, ба композитҳо функсияҳои механикӣ ва электрикӣ илова карда шаванд, агар онҳо муқовимати нахро вайрон кунанд Турбулентии тӯфон боиси хам шудани боли таркибӣ мегардад, сигнали барқӣ метавонад компютери ҳавопайморо огоҳ кунад, ки бол дар зери фишори аз ҳад зиёд қарор дорад ва санҷишро пешниҳод кунад Намоиши рахи чархзании ORNL аслан исбот мекунад, ки ин усул метавонад насли ояндаи нахҳои композитиро дар миқёси калон тавлид кунад. Нахҳои карбон метавонанд дар маҳсулоти ҳамаҷор, аз ҷумла дар мошинҳо ва биноҳои чопшудаи 3D ҷой дошта бошанд, муҳаққиқон барои сохтани нахҳои дар нанозаррачаҳо ҷойгиршуда чархҳои баландсифати нахи карбонро дар роллерҳо насб карданд ва роллерҳо нахҳоро дар қатронҳои эпоксидӣ тар карданд, ки паҳнои наноқисмҳои мавҷударо дар бозор доранд. (45-65 нм).
Пас аз он нахҳо дар танӯр хушк карда мешаванд, то рӯйпӯшро мустаҳкам кунанд. Барои санҷидани қувваи нахҳои дар нанозаррачаҳои ба субстрати полимерӣ часпонидашуда, муҳаққиқон чӯбҳои таркибии бо нах мустаҳкамшуда сохтанд, ки дар One Direction ҷойгир карда шуда буданд. Дар Боулэнд озмоиши стресс гузаронида шуд, ки дар он нугҳои кантилвер собит буданд, дар ҳоле ки мошини баҳодиҳии хосиятҳои механикии фишор дар мобайн ноком шуданро анҷом дод. Бо максади омух-тани кобилияти хис кардани материали композитй дар ду тарафи нури консол электродхо гузошт. Дар мошине, ки бо номи "Анализатори механикии динамикӣ" маъруф аст, вай як нӯги онро бурид, то контилверро устувор нигоҳ дорад. Мошин дар канори дигар барои хам кардани чӯби суспензия қувва мебахшад, дар ҳоле ки Боулэнд тағирёбии муқовиматро назорат мекунад. ORNL, як пажӯҳишгари постдокторӣ Нгок Нгуен дар спектрометри инфрасурхи Фурье барои омӯзиши пайвандҳои кимиёвӣ дар композитҳо ва беҳтар кардани фаҳмиши қувваи механикии мукаммали мушоҳидашуда озмоишҳои иловагӣ гузаронд. Муҳаққиқон инчунин қобилияти пошидани энергияи таркибҳои таркибҳои аз миқдори гуногуни нанозарраҳоро (бо рафтори ларзиш чен карда мешаванд) санҷиданд, ки ба вокуниши маводи сохторӣ ба зарбаҳо, ларзишҳо ва дигар манбаъҳои стресс ва шиддат мусоидат мекунад. Дар ҳар як консентратсияи нанозарраҳо метавонанд паҳншавии энергияро зиёд кунанд (аз 65% то 257% то дараҷаҳои гуногун). Боулэнд ва Наскар барои гирифтани патенти раванд барои истеҳсоли композитҳои нахи карбон худшинос муроҷиат карданд.
"Кӯшишҳои импрегнатсияшуда роҳи нави истифода аз наноматериалҳои навро, ки таҳия карда мешаванд, таъмин мекунанд." Боуланд гуфт. Тадқиқот аз ҷониби лоиҳаҳои тадқиқотӣ ва таҷрибавӣ, ки аз ҷониби Лабораторияи ORNL роҳбарӣ шудааст, дар маҷаллаи ACS Applied Materials and Interfaces (Applied Materials & Interfaces) -и Ҷамъияти кимиёвии Амрико нашр шудааст.
Вақти интишор: Декабри 07-2018