마침내 처음으로 고강도 탄소 나노 튜브를 실현

새로운 성장 방법으로 만든 초고 강도 탄소 나노 튜브 원사
Soichiro Okubo
프론티어 바카라 사이트 연구소 전문가
탄소 나노 튜브 (CNT)는 꿈 같은 특성을 가지고 있습니다. 알루미늄보다 가볍고 강철의 인장 강도의 20 배 이상, 구리보다 우수한 전기 전도도. 이러한 이유로, 그들의 구조는 1991 년에 구조화 되었기 때문에 CNT는 차세대 전기 전선 재료로 사용될 것으로 예상되었다. 그러나, 개별 섬유 (단결정)의 우수한 성능은 원사로 만들어 질 때 손실됩니다. 이러한 단점으로 인해 전 세계의 연구자들이 그렇게하기 위해 열심히 노력했지만 아무도 시장에 출시 할 수 없었습니다.
우리의 CNT 와이어 재료 개발은 또한 연구 주제로 인식하기 어려운 경로를 취했습니다. 이 바카라 사이트의 중요성을 이해 한 동료들, 도전을 받아들이는 감독관 및 이사들은 역설적 인 접근 방식을 취하고 공동 연구에서 협력 한 모든 관련 기관을 마침내 15 년간의 연구 후 전기 와이어 자료로서 전기 와이어 자료로서의 로드맵을 달성했습니다. 이제 앞으로 나오는 다음 비전에 대해 매우 흥분합니다.
처음에는 탄소 나노 튜브 (CNT)가 무엇입니까?
철, 니켈 및 코발트와 같은 전이 금속의 나노 입자가 고온에서 탄화수소 공급 원료와 반응하여 탄소를 흡수하기 위해 (기화)를 흡수 할 때, 과도한 탄소는 나노 입자의 표면에 축적되어 자라기 시작하여 결국 입자 크기의 직경으로 튜브를 형성합니다. 이것은 CNT입니다. 금속의 탄소가 소진되면 더 이상 성장은 발생하지 않지만 탄소 가스를 보충하여 이러한 성장을 유지할 수 있습니다. 그러나 기존의 성장 방법에 의해 얻어진 CNT는 가장 긴 길이가 약 1cm이고 품질이 불안정하기 때문에 응용 분야에서 제한적입니다..
Honeycomb는 탄소 나노 튜브 성장의 약점을 극복하는 열쇠를 보유하고 있습니다
CNT 원사의 불량한 특성에 대한 주요 이유는 각 단일 섬유 (수십 마이크론)의 매우 짧은 길이와 이러한 섬유를 정렬하고 조립하는 바카라 사이트적 어려움이었습니다. 그러나 돌파구는 갑자기왔다. 츠쿠바 대학교 (University of Tsukuba)와의 공동 연구 프로젝트에서, 실수로 학생이 설정 한 조건으로 인해 좁은 채널의 끝에서 깔끔하게 정렬되고 몇 센티미터로 성장하는 거의 완벽한 CNT가 발견되었습니다. 이 결과는 상업적으로 구매 가능한 저렴한 세라믹 벌집의 좁은 채널을 사용하여 전례없는 제조 장치를 사용해 보도록 영감을주었습니다. 따라서 우리의 독점적 인 CNT 와이어 재료가 얻어졌고 14 GPA의 세계 기록 강도 (수지 작용 와이어에 대한 최상위 실험실 데이터 기반)를 달성했으며, 탄소 섬유 (최대 7 GPA)를 초과했습니다..
우주 엘리베이터에서 사용할 수있는 중요한 기회
항공기에서 탄소 섬유 복합 재료를 사용하면 보잉 787의 연료 소비가 25%감소했다고합니다. 이 경우, 기존의 탄소 섬유보다 훨씬 강한 CNT를 사용하여 항공기, 자동차 및 드론의 구조 재료에서 체중을 줄임으로써 연료 효율을 더욱 향상시킬 것입니다. 또한 현재 참여하고있는 국가 프로젝트는이를 충격 저항 자재로 개발하는 것을 목표로하며 자동차 승객을 보호하기위한 안전 구성 요소 및 운동 선수의 고성능 보호자로 사용하는 것을 상상합니다. 우리의 시야에 우주 엘리베이터에 향후 응용 프로그램으로 인해 CNT는 무제한의 잠재력을 가지고 있습니다.
관련 정보
・ "소설 탄소 나노 섬유는 기화 된 철 기판에서 자란 다리, "SEI 바카라 사이트 검토 번호 79
・ "철 산화물을 사용한 고강도 탄소 나노 튜브 번들의 제조, 공동 보조 화학 증기 증착"Applied Physics Letters 115, 023106 (2019). doi : 10.1063/1.5098370
・ "Floating-Bridge Method에 의해 생산 된 탄소 나노 튜브 원사의 기계적 특성", 80th JSAP Autumn Meeting 2019
・ ・ "탄소 나노 튜브 섬유의 직접 제조를위한 빠른 흐름 보조 플로팅 촉매 화학 기상 증착", NT21, Rice University, USA
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