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研究人員開發(fā)具有自診斷功能的復合材料

文章來源：新材料在線更新時間：2020-10-13 14:27:21

KTU研究人員和同事正在開發(fā)用于飛機、汽車、風力發(fā)電廠和其他結構生產的多功能復合材料。國際研究人員團隊的目標是使新材料不僅耐用，而且還要檢查人眼看不見的錯誤。

在沒有集成傳感器的情況下檢測損壞

研究人員團隊將開發(fā)新型的導電纖維聚合物復合材料，這些復合材料將具有出色的機械性能和自診斷功能?？技{斯工業(yè)大學（KTU）的研究人員說：“這將允許在無需額外集成傳感器或使用昂貴的非接觸式設備的情況下檢測損壞。” 研究人員指出，同樣由KTU科學家開發(fā)的新型材料的經濟優(yōu)勢。

新的導電納米粒子

美國的同事們創(chuàng)造了新的導電納米顆粒，這些納米顆粒將用于立陶宛和其他國家研究人員創(chuàng)造的復合材料。MXene是一組新的金屬碳化物和/或氮化物，其特征是金屬導電性，親水性表面和出色的機械性能的獨特組合。

“ MXenes是我們美國德雷塞爾大學的合作伙伴最近制造的納米顆粒。這項科學發(fā)現(xiàn)非常重要，因為這種新材料在研究的早期階段就已經顯示出出色的，技術上有用的特性。” 研究人員說。

具有更高強度和耐久性的結構

此類顆粒將混入環(huán)氧樹脂中，該環(huán)氧樹脂通常用于航空，汽車和其他行業(yè)的復合材料生產。這將為結構提供更多的強度和耐用性。“此外，根據(jù)錯誤的發(fā)展和電氣參數(shù)之間的相關性，安裝結構狀態(tài)監(jiān)測措施將作為缺陷檢測的自診斷工具， ” KTU研究人員解釋說。

研究中使用的MXene顆粒不會危害人體健康。釋放到環(huán)境中的顆粒與氧氣發(fā)生反應，形成二氧化鈦，該二氧化鈦甚至在食品工業(yè)中也用作白甜甜圈釉料。

耐用和增強的塑料復合材料

重要的是，技術進步不僅在經濟上是有益的，而且對環(huán)境也將是有益的。關于此主題的另一個科學項目–新型混合纖維作曲器的創(chuàng)建。

“隨著增強塑料復合材料，我們可以通過使用混合納米填料，即具有不同特性的不同的納米顆粒的組合確保耐久性，耐分解和疲勞，以及額外的功能，例如優(yōu)良的熱，抗靜電或電磁干擾屏蔽性能”，研究者解釋。

根據(jù)科學家的說法，過去十年來，在確保對機械性能，環(huán)境保護和耐用性的最高要求的同時，減少結構和電子設備的重量和尺寸的先進多功能材料的研究已經大大增加。他們說，研究人員和工業(yè)今天面臨的最大挑戰(zhàn)是識別先進生產和日常使用所需材料的能力。從新一代，經濟高效的能源到可持續(xù)的能源。

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