A Scientific American descreve que; Se uma escada for construída entre a Terra e a Lua, o único material que pode percorrer uma distância tão longa sem ser separado pelo seu próprio peso são os nanotubos de carbono.
Os nanotubos de carbono são um material quântico unidimensional com uma estrutura especial. Sua condutividade elétrica e térmica pode geralmente atingir 10.000 vezes a do cobre, sua resistência à tração é 100 vezes a do aço, mas sua densidade é de apenas 1/6 da do aço, e assim por diante. São um dos materiais de ponta mais práticos.
Nanotubos de carbono são tubos circulares coaxiais compostos por várias a dezenas de camadas de átomos de carbono dispostas em um padrão hexagonal. Mantenha uma distância fixa entre as camadas, de aproximadamente 0,34 nm, com um diâmetro tipicamente variando de 2 a 20 nm.
Poliuretano termoplástico (TPU)é amplamente utilizado em áreas como eletrônica, automotiva e medicina devido à sua alta resistência mecânica, boa processabilidade e excelente biocompatibilidade.
Por mistura de fusãoTPUcom negro de fumo condutor, grafeno ou nanotubos de carbono, materiais compósitos com propriedades condutoras podem ser preparados.
Aplicação de materiais compósitos de mistura TPU/nanotubo de carbono no campo da aviação
Os pneus de aeronaves são os únicos componentes que entram em contato com o solo durante a decolagem e o pouso e sempre foram considerados a “joia da coroa” da indústria de fabricação de pneus.
A adição de materiais compósitos de TPU/nanotubos de carbono à borracha da banda de rodagem de pneus de aviação oferece vantagens como propriedades antiestáticas, alta condutividade térmica, alta resistência ao desgaste e alta resistência ao rasgo, a fim de melhorar o desempenho geral do pneu. Isso permite que a carga estática gerada pelo pneu durante a decolagem e o pouso seja transmitida uniformemente ao solo, facilitando também a redução dos custos de fabricação.
Devido ao tamanho nanométrico dos nanotubos de carbono, embora eles possam melhorar as diversas propriedades da borracha, também existem muitos desafios técnicos na aplicação de nanotubos de carbono, como baixa dispersibilidade e voo durante o processo de mistura da borracha.Partículas condutoras de TPUtêm uma taxa de dispersão mais uniforme do que os polímeros de fibra de carbono em geral, com o objetivo de melhorar as propriedades antiestáticas e de condutividade térmica da indústria da borracha.
As partículas condutoras de nanotubos de carbono TPU apresentam excelente resistência mecânica, boa condutividade térmica e baixa resistividade volumétrica quando aplicadas em pneus. Quando as partículas condutoras de nanotubos de carbono TPU são utilizadas em veículos de operação especial, como veículos de transporte de tanques de óleo, veículos de transporte de cargas inflamáveis e explosivas, etc., a adição de nanotubos de carbono aos pneus também resolve o problema de descarga eletrostática em veículos de médio e alto padrão, encurtando ainda mais a distância de frenagem em piso seco e molhado, reduzindo a resistência ao rolamento, o ruído e melhorando o desempenho antiestático.
A aplicação departículas condutoras de nanotubos de carbonona superfície de pneus de alto desempenho demonstrou suas excelentes vantagens de desempenho, incluindo alta resistência ao desgaste e condutividade térmica, baixa resistência ao rolamento e durabilidade, bom efeito antiestático, etc. Pode ser usado para produzir pneus de alto desempenho, seguros e ecologicamente corretos, e tem amplas perspectivas de mercado.
A aplicação da mistura de nanopartículas de carbono com materiais poliméricos pode resultar em novos materiais compósitos com excelentes propriedades mecânicas, boa condutividade, resistência à corrosão e blindagem eletromagnética. Os compósitos poliméricos de nanotubos de carbono são considerados alternativas aos materiais inteligentes tradicionais e terão uma gama cada vez mais ampla de aplicações no futuro.
Horário da publicação: 28/08/2025