Časopis Scientific American to popisuje takto: Pokud by se mezi Zemí a Měsícem postavil žebřík, jediným materiálem, který by mohl překlenout tak dlouhou vzdálenost, aniž by ho roztrhla vlastní vahou, by byly uhlíkové nanotrubice.
Uhlíkové nanotrubice jsou jednorozměrný kvantový materiál se speciální strukturou. Jejich elektrická a tepelná vodivost obvykle dosahuje 10 000krát větší než měď, jejich pevnost v tahu je 100krát větší než ocel, ale jejich hustota je pouze 1/6 hustoty oceli atd. Patří mezi nejpraktičtější špičkové materiály.
Uhlíkové nanotrubice jsou koaxiální kruhové trubice složené z několika až desítek vrstev atomů uhlíku uspořádaných do šestiúhelníkového vzoru. Mezi vrstvami se udržuje pevná vzdálenost přibližně 0,34 nm s průměrem typicky v rozmezí od 2 do 20 nm.
Termoplastický polyuretan (TPU)Díky své vysoké mechanické pevnosti, dobré zpracovatelnosti a vynikající biokompatibilitě se široce používá v oblastech, jako je elektronika, automobilový průmysl a medicína.
Mícháním v taveniněTPUS vodivou sazí, grafenem nebo uhlíkovými nanotrubicemi lze připravit kompozitní materiály s vodivými vlastnostmi.
Aplikace kompozitních materiálů ze směsi TPU a uhlíkových nanotrubic v leteckém průmyslu
Letecké pneumatiky jsou jedinými součástmi, které přicházejí do kontaktu se zemí během vzletu a přistání, a vždy byly považovány za „klenot“ v odvětví výroby pneumatik.
Přidání kompozitních materiálů ze směsi TPU a uhlíkových nanotrubic do pryže běhounu leteckých pneumatik jí poskytuje výhody, jako je antistatická úprava, vysoká tepelná vodivost, vysoká odolnost proti opotřebení a vysoká odolnost proti roztržení, a tím zlepšuje celkový výkon pneumatiky. To umožňuje rovnoměrný přenos statického náboje generovaného pneumatikou během vzletu a přistání na zem a zároveň usnadňuje úsporu výrobních nákladů.
Vzhledem k nanoměřítkové velikosti uhlíkových nanotrubic, ačkoli mohou zlepšit různé vlastnosti pryže, existuje také mnoho technických problémů při jejich aplikaci, jako je špatná dispergovatelnost a poletování během procesu míchání pryže.Vodivé částice TPUmají rovnoměrnější rychlost disperze než běžné polymery z uhlíkových vláken, s cílem zlepšit antistatické vlastnosti a tepelnou vodivost gumárenského průmyslu.
Vodivé částice z uhlíkových nanotrubic TPU mají při aplikaci v pneumatikách vynikající mechanickou pevnost, dobrou tepelnou vodivost a nízký objemový odpor. Pokud se vodivé částice z uhlíkových nanotrubic TPU používají ve speciálních provozních vozidlech, jako jsou vozidla pro přepravu olejových nádrží, vozidla pro přepravu hořlavého a výbušného zboží atd., přidání uhlíkových nanotrubic do pneumatik také řeší problém elektrostatického výboje u vozidel střední a vyšší třídy, dále zkracuje brzdnou dráhu pneumatik za sucha a mokra, snižuje valivý odpor pneumatik, snižuje hluk pneumatik a zlepšuje antistatické vlastnosti.
Aplikacevodivé částice z uhlíkových nanotrubicNa povrchu vysoce výkonných pneumatik prokázal své vynikající výkonnostní výhody, včetně vysoké odolnosti proti opotřebení a tepelné vodivosti, nízkého valivého odporu a trvanlivosti, dobrého antistatického účinku atd. Lze jej použít k výrobě vysoce výkonných pneumatik, které jsou bezpečné a šetrné k životnímu prostředí, a má široké tržní vyhlídky.
Aplikace míchání uhlíkových nanočástic s polymerními materiály může získat nové kompozitní materiály s vynikajícími mechanickými vlastnostmi, dobrou vodivostí, odolností proti korozi a elektromagnetickým stíněním. Polymerní kompozity z uhlíkových nanotrubic jsou považovány za alternativu k tradičním inteligentním materiálům a v budoucnu budou mít stále širší škálu uplatnění.
Čas zveřejnění: 28. srpna 2025