温度不変の粘弾性を持つ炭素ナノチューブは,196°Cから1000°Cまでである
Ming Xu1, Don N Futaba, Takeo Yamada
1Technology Research Association for Single Wall Carbon Nanotubes (TASC) and Nanotube Research Center, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), Tsukuba, 305-8565, Japan.
Science (New York, N.Y.)
|December 4, 2010
まとめ
研究者は,例外的な粘弾性特性を有する新しい炭素ナノチューブ材料を開発しました. この材料は,196°Cから1000°Cまでの前例のない温度範囲で安定性を保ち,従来の弾性体よりも性能が優れています.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- ポリマーサイエンスの科学
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
背景:
- 粘着弾性 (viscoelasticity) は,粘着性 (viscous) と弾性 (elastic) の両方を有する材料の重要な特性である.
- シリコンゴムのような従来の粘弾性材料は,動作温度範囲が限られている.
- 材料の分解または硬化は,これらの特定の温度制限を超えて発生します.
研究 の 目的:
- 拡張された動作温度範囲を持つ新しい粘着弾性材料を設計する.
- 炭素ナノチューブベースの粘着弾性材料の熱安定性と機械的性質を調査する.
主な方法:
- 長い,相互接続された炭素ナノチューブのランダムなネットワークから,粘着弾性材料の作成.
- 動作温度範囲,貯蔵および損失モジュール,周波数安定性,可逆変形,および疲労耐性の評価.
- 熱安定性メカニズムの分析,特にナノチューブ接触におけるエネルギー分散.
主要な成果:
- 開発された炭素ナノチューブ材料は,196°Cから1000°Cの動作温度範囲を示した.
- モジュリ,周波数安定性,疲労耐久性など,主要な特性は, -140°Cから600°Cの間に不変のままでした.
- 熱安定性は,接触点における炭素ナノチューブのジップと解錠によるエネルギー分散に起因する.
結論:
- 新しい炭素ナノチューブの粘弾性材料は,従来の材料と比較して優れた熱安定性を示しています.
- 素材のユニークな構造は,非常に広い温度スペクトルで堅固な性能を可能にします.
- ナノチューブの接触力学を理解することは,高度な粘性弾性材料の設計に不可欠です.
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