• Industry
  • Industry

Ĉinaj esploristoj disvolvas superelastajn malmolajn karbon nanofibrajn aeroĝelojn


Inspirite de la fleksebleco kaj rigideco de naturaj araneaj silkaj retoj, esplorteamo gvidata de profesoro YU Shuhong de la Universitato de Scienco kaj Teknologio de Ĉinio (USTC) evoluigis simplan kaj ĝeneralan metodon por fabriki superelastajn kaj lacrezistajn malmolajn karbonajn aeroĝelojn kun nanofibrozaj. retostrukturo uzante resorcinol-formaldehidan rezinon kiel malmolan karbonfonton.

Chinese researchers develop superelastic hard carbon nanofiber aerogels1

En la lastaj jardekoj, karbonaj aeroĝeloj estis vaste esploritaj uzante grafitajn karbonojn kaj molajn karbojn, kiuj montras avantaĝojn en superelasteco. Tiuj elastaj aeroĝeloj kutime havas delikatajn mikrostrukturojn kun bona lacecrezisto sed ultramalalta forto. Malmolaj karbonoj montras grandajn avantaĝojn en mekanika forto kaj struktura stabileco pro la sp3 C-induktita turbostrata "kartdomo-" strukturo. Tamen, la rigideco kaj malfortikeco klare malhelpas atingi superelastikecon kun malmolaj karboj. Ĝis nun, estas ankoraŭ defio fabriki superelastajn malmolajn karbon-bazitajn aeroĝelojn.

La polimerigo de rezinmonomeroj estis iniciatita en la ĉeesto de nanofibroj kiel strukturaj ŝablonoj por prepari hidroĝelon kun nanofibrozaj retoj, sekvita per la sekigado kaj pirolizo por akiri malmolan karbonan aeroĝelon. Dum polimerigo, la monomeroj deponiĝas sur ŝablonoj kaj vedas la fibro-fibrajn juntojn, lasante hazardan retstrukturon kun masivaj fortikaj juntoj. Krome, fizikaj trajtoj (kiel ekzemple diametroj de nanofibro, densecoj de aeroĝeloj, kaj mekanikaj trajtoj) povas esti kontrolitaj simple agordante ŝablonojn kaj la kvanton de krudaĵoj.

Pro la malmolaj karbonaj nanofibroj kaj abundaj velditaj juntoj inter la nanofibroj, la malmolaj karbonaj aeroĝeloj montras fortikajn kaj stabilajn mekanikajn prezentojn, inkluzive de superelasteco, alta forto, ekstreme rapida reakiro rapideco (860 mm s-1) kaj malalta energiperdokoeficiento ( <0.16). Post provita sub 50% streĉiĝo dum 104 cikloj, la karbona aeroĝelo montras nur 2% plastan deformadon, kaj retenis 93% originan streĉon.

La malmola karbona aeroĝelo povas konservi la super-elastikecon en severaj kondiĉoj, kiel ekzemple en likva nitrogeno. Surbaze de la fascinaj mekanikaj propraĵoj, ĉi tiu malmola karbona aeroĝelo havas promeson en la apliko de streĉaj sensiloj kun alta stabileco kaj larĝa detektiva gamo (50 KPa), same kiel streĉeblaj aŭ flekseblaj konduktiloj. Ĉi tiu aliro promesas esti etendita por fari aliajn nekarbonbazitajn kompozitajn nanofibrojn kaj disponigas esperigan manieron transformi rigidajn materialojn en elastajn aŭ flekseblajn materialojn dezajnante la nanofibrozajn mikrostrukturojn.

 

Post time: Mar-13-2020
 
 
Kunhavigi


Sekva:
Ĉi tiu estas la lasta artikolo

Se vi interesiĝas pri niaj produktoj, vi povas elekti lasi viajn informojn ĉi tie, kaj ni baldaŭ kontaktos vin.