Morfología-Dependiente de la Percolación y Formación de Redes Conductivas en Nanocompuestos Poliméricos con...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Materiales
• Ciencia de Polímeros
• Modelado Computacional

Sus antecedentes:

• El rendimiento eléctrico de los nanocompuestos poliméricos depende críticamente de la morfología del nano-relleno y la estructura de la red conductora.
• La comprensión de la formación de redes conductoras en sistemas con múltiples formas de nano-rellenos es esencial para el diseño de materiales avanzados.

Objetivo del estudio:

• Investigar los mecanismos de formación de redes conductoras en nanocompuestos poliméricos ternarios con nano-rellenos en forma de barra, Y y X.
• Elucidar el impacto de la fracción de volumen del nano-relleno y las proporciones de composición en el comportamiento de percolación y la topología de la red.

Principales métodos:

• Construcción de un modelo ternario de grano grueso que incorpora nano-rellenos en forma de barra, Y y X.
• Investigación sistemática de la fracción de volumen del nano-relleno y las proporciones de composición.
• Utilización de una búsqueda eficiente de vecinos basada en cKDTree para identificar redes conductoras y cuantificar características topológicas.

Principales resultados:

• La proporción de la morfología del nano-relleno influye significativamente en la evolución de la estructura local y el umbral de percolación.
• Los análisis estadísticos del tamaño del clúster principal y el número de clústeres revelan efectos sinérgicos y competitivos entre las diferentes morfologías del relleno.
• La combinación de las morfologías del relleno es un determinante crítico del umbral de percolación y la topología de la red.

Conclusiones:

• El estudio proporciona un marco de simulación y un enfoque de caracterización para comprender la formación de redes conductoras en sistemas de nano-rellenos multimorfología.
• Los hallazgos ofrecen una guía teórica para el diseño racional de nanocompuestos poliméricos conductores de alto rendimiento mediante la optimización de combinaciones de rellenos.