碳納米薄膜將可能簡化複合材料產品生產過程
據外媒報導,通常情況下,在生產複合材料產品時必須要使用大型烤箱和高壓鍋。不過,得益於碳納米管薄膜該生產過程可能很快就會變得更加簡單、更加便宜、更加節能。據了解,複合材料由多層結構材料組成,這些結構材料則是通過樹脂或其他基質粘合在一起形成固體。
由這種複合材料製成的大型部件必須在巨大的烤爐中加熱以固化樹脂,另外它們還必須在巨大的高壓鍋中承受巨大的壓力以便從各層之間擠出不需要的空氣間隙。
但來自麻省理工學院(MIT)的一個研究小組正在研究用碳納米管製成的薄膜來代替烤箱和高壓鍋的方法。
當一種複合材料被匯合時,薄膜的每一層材料之間都會有一層薄膜。隨後,當其被加熱時,由納米管之間的微小通道產生的毛細作用產生負壓,然後將各層材料拉到一起。結果,任何可能存在的氣泡都被擠出。
這張顯微鏡圖像顯示了毛細壓力是如何有效清除掉空氣空隙的
另外,一旦形成所需形狀時,一個大薄膜就會包裹住它。在電流作用下,薄膜內的納米管會升溫。這使得整個薄片像電熱毯一樣散發熱量,這樣既能觸發毛細壓力作用又能固化樹脂。
截止到目前,研究人員已經成功利用這項技術製作了幾厘米寬的複合樣品。他們現在正在考慮擴大這項技術的規模使其可以用於製造飛機部件、風力渦輪機葉片、燃氣管道和其他產品。