चिनियाँ अन्वेषकहरूले सुपेरेलास्टिक हार्ड कार्बन नानो फाइबर एरोजेलहरू विकास गर्छन्

प्राकृतिक स्पाइडर रेशम जालहरूको लचिलोपन र कठोरताबाट प्रेरित भएर, चीनको साइंस एण्ड टेक्नोलोजी विश्वविद्यालय (यूएसटीसी) का प्राध्यापक वायु सुहोंगको नेतृत्वमा अनुसन्धान टोलीले नानोफाइब्रसको साथ सुपेरेलास्टिक र थकान प्रतिरोधक हार्ड कार्बन एयरोजेलहरू बनाउने एउटा सरल र सामान्य विधि विकसित गरेको छ। नेटवर्क संरचना एक कठिन कार्बन स्रोतको रूपमा resorcinol-formaldehyde राल प्रयोग गरेर।

Chinese researchers develop superelastic hard carbon nanofiber aerogels1

हालका दशकहरूमा, कार्बन एयरोजेल्सलाई ग्राफिक कार्बन र नरम कार्बन प्रयोग गरेर व्यापक अन्वेषण गरिएको छ, जसले superelasticity मा फाइदा देखाउँदछ। यी लोचदार एरोजेलहरू सामान्यतया राम्रो थकान प्रतिरोधको साथ नाजुक माइक्रोस्ट्रक्चर हुन्छन् तर अल्ट्रालो शक्ति। हार्ड कार्बनले sp3 सी-प्रेरित टर्बोस्ट्रैटिक "हाउस-अफ-कार्ड" संरचनाको कारण यांत्रिक शक्ति र संरचनात्मक स्थिरतामा ठूलो फाइदा देखाउँदछ। यद्यपि, कठोरता र नाजुकता स्पष्ट रूपमा हार्ड कार्बनको साथ superelasticity प्राप्त गर्न को लागी प्राप्त। अहिले सम्म, यो अझै पनि surerelastic हार्ड कार्बन आधारित aerogels बनाउने चुनौती छ।

राल मोनोमर्सको पोलीमराइजेशन नानो फाइबरको उपस्थितिमा नानो फाइबर नेटवर्कको साथ एक हाइड्रोजेल तयार गर्न सुरु गरिएको थियो, त्यसपछि सुक्खा र पाइरोलिसिस कडा कार्बन एयरजेल पाउन को लागी भयो। पोलीमराइजेशनको बखत मोनोमर्सले टेम्प्लेटहरूमा जम्मा गर्दछन् र फाइबर फाइबर जोड्ने वेल्ड गर्दछ, र विशाल नेटवर्क जोड्दा विशाल अनियमित नेटवर्क संरचना छोड्दछ। यसबाहेक, भौतिक गुणहरू (जस्तै नानोफाइबरको व्यास, एरोजेल्सको घनत्व, र मेकानिकल गुणहरू) केवल ट्युनिंग टेम्प्लेटहरू र कच्चा मालहरूको मात्रा द्वारा नियन्त्रण गर्न सकिन्छ।

कडा कार्बन नानोफाइबर र नानोफाइबरहरूको बीच प्रचुर मात्रामा वेल्डेड जोर्नीहरूको कारणले, कडा कार्बन एयरोजेल्सले सुपर-लोच, उच्च शक्ति, अत्यधिक छिटो रिकभरी गति (6060० एमएम एस -१) र कम ऊर्जा गुम्ने गुणांक सहितको मजबूत र स्थिर मेकानिकल प्रदर्शन प्रदर्शन गर्दछ। <०.१6)। १०4 चक्रको लागि %०% तनाव अन्तर्गत परीक्षण गरेपछि, कार्बन एयरजेलले केवल २% प्लास्टिक विकृति देखाउँदछ, र%%% मूल तनाव कायम राख्छ।

कडा कार्बन एयरजेलले कठोर अवस्थामा सुपर-लोचलाई कायम राख्न सक्छ, जस्तै तरल नाइट्रोजनमा। मनमोहक मेकानिकल गुणहरूको आधारमा, यो कडा कार्बन एयरजेलले उच्च स्थिरता र फराकिलो जासूस दायरा (K० केपीए), साथै स्ट्रेच गर्न योग्य वा बन्डिएबल कन्डक्टरको साथ तनाव सेन्सरहरूको प्रयोगमा आश्वासन दिन्छ। यस दृष्टिकोणले अन्य गैर-कार्बन आधारित कम्पोजिट नानोफाइबरहरू विस्तार गर्न प्रतिज्ञा गरिएको छ र कडा पदार्थलाई लोचदार वा लचिलो सामग्रीमा नानो फाइब्रस माइक्रोस्ट्रक्चरको डिजाइन गरेर रूपान्तरण गर्ने आशाजनक तरिका प्रदान गर्दछ।


पोष्ट समय: मार्च १ 13-२०२०