Particelle conduttive di nanotubi di carbonio TPU: la “perla sulla corona” dell'industria manifatturiera degli pneumatici!

Scientific American descrive che: se una scala viene costruita tra la Terra e la Luna, l'unico materiale che può coprire una distanza così lunga senza essere strappato via dal suo stesso peso sono i nanotubi di carbonio
I nanotubi di carbonio sono un materiale quantistico monodimensionale con una struttura speciale. La loro conduttività elettrica e termica può solitamente raggiungere 10.000 volte quella del rame, la loro resistenza alla trazione è 100 volte quella dell'acciaio, ma la loro densità è solo 1/6 di quella dell'acciaio, e così via. Sono uno dei materiali all'avanguardia più pratici.
I nanotubi di carbonio sono tubi circolari coassiali composti da diversi strati di atomi di carbonio disposti secondo uno schema esagonale. Mantengono una distanza fissa tra gli strati, circa 0,34 nm, con un diametro tipicamente compreso tra 2 e 20 nm.
poliuretano termoplastico (TPU)è ampiamente utilizzato in settori quali l'elettronica, l'automotive e la medicina grazie alla sua elevata resistenza meccanica, alla buona lavorabilità e all'eccellente biocompatibilità.
Mediante fusioneTPUcon il nerofumo conduttivo, il grafene o i nanotubi di carbonio è possibile preparare materiali compositi con proprietà conduttive.
Applicazione di materiali compositi in TPU/nanotubi di carbonio nel campo dell'aviazione
Gli pneumatici degli aerei sono gli unici componenti che entrano in contatto con il suolo durante il decollo e l'atterraggio e sono sempre stati considerati il ​​"fiore all'occhiello" dell'industria produttrice di pneumatici.
L'aggiunta di materiali compositi in TPU/nanotubi di carbonio alla gomma del battistrada degli pneumatici aeronautici conferisce vantaggi quali antistaticità, elevata conduttività termica, elevata resistenza all'usura e allo strappo, migliorando le prestazioni complessive dello pneumatico. Ciò consente di trasmettere uniformemente al suolo la carica statica generata dallo pneumatico durante il decollo e l'atterraggio, facilitando al contempo il risparmio sui costi di produzione.
A causa delle dimensioni nanometriche dei nanotubi di carbonio, sebbene possano migliorare le varie proprietà della gomma, l'applicazione dei nanotubi di carbonio presenta anche numerose sfide tecniche, come la scarsa disperdibilità e la dispersione durante il processo di miscelazione della gomma.Particelle conduttive in TPUhanno un tasso di dispersione più uniforme rispetto ai polimeri di fibra di carbonio generici, con l'obiettivo di migliorare le proprietà antistatiche e di conduttività termica dell'industria della gomma.
Le particelle conduttive di nanotubi di carbonio TPU presentano un'eccellente resistenza meccanica, una buona conduttività termica e una bassa resistività di volume quando applicate agli pneumatici. Quando le particelle conduttive di nanotubi di carbonio TPU vengono utilizzate in veicoli per operazioni speciali come veicoli per il trasporto di cisterne di petrolio, veicoli per il trasporto di merci infiammabili ed esplosive, ecc., l'aggiunta di nanotubi di carbonio agli pneumatici risolve anche il problema delle scariche elettrostatiche nei veicoli di fascia media e alta, riduce ulteriormente lo spazio di frenata su asciutto e bagnato degli pneumatici, riduce la resistenza al rotolamento, riduce la rumorosità e migliora le prestazioni antistatiche.
L'applicazione diparticelle conduttive di nanotubi di carboniosulla superficie degli pneumatici ad alte prestazioni ha dimostrato i suoi eccellenti vantaggi prestazionali, tra cui elevata resistenza all'usura e conduttività termica, bassa resistenza al rotolamento e durata, buon effetto antistatico, ecc. Può essere utilizzato per produrre pneumatici ad alte prestazioni, sicuri ed ecologici e ha ampie prospettive di mercato.
L'applicazione della miscelazione di nanoparticelle di carbonio con materiali polimerici può dare origine a nuovi materiali compositi con eccellenti proprietà meccaniche, buona conduttività, resistenza alla corrosione e schermatura elettromagnetica. I compositi polimerici a nanotubi di carbonio sono considerati un'alternativa ai tradizionali materiali intelligenti e troveranno una gamma di applicazioni sempre più ampia in futuro.