Description du projet
Une nouvelle technique pour fabriquer des composites à base de nanotubes de carbone plus résistants
Les composites en fibres de carbone, constitués d’une matrice polymère renforcée par des fibres de carbone, ont révolutionné les industries qui requièrent des matériaux à la fois solides et légers. Leur application a toutefois été compromises par leurs piètres propriétés mécaniques, qui restent très en deçà des prévisions théoriques. Plusieurs approches ont été utilisées pour améliorer leurs propriétés mécaniques, mais aucune n’a donné de résultat satisfaisant. Le projet PINT, financé par l’UE, entend relier directement la matrice polymère aux macrocycles – des structures moléculaires contenant un ou plusieurs cycles – pour former des polymères imbriqués avec des nanotubes de carbone. Dans ces structures, les polymères et les nanotubes de carbone à paroi unique sont liés par des liaisons mécaniques et forment une seule entité moléculaire – un véritable bond conceptuel par rapport aux approches précédentes.
Objectif
The reinforcement of polymers with carbon nanotube fillers has been one of the most active areas of research in CNT science. Several materials where the mechanical and/or electrical properties of polymers have been significantly improved using nanotube fillers have been demonstrated. However, the improvement in mechanical properties of the CNT-polymer composites remains far behind the idealized theoretical predictions. These disappointing experimental results are due to a combination of imperfect individualization of the CNTs and poor load transfer from the polymer to the CNTs. To address these problems, several approaches have been investigated, including covalent and supramolecular modification of the CNTs, and different fabrication methods for the CNT-polymer composites, but none has been completely successful.
We will explore the direct connection of the polymer matrix to the macrocycles to form Polymers Interlocked with carbon NanoTubes (PINTs). In PINTs, the polymer and SWNTs are linked through mechanical bonds, and therefore form a single molecular entity, a true conceptual leap from previous approximations. The PINT strategy addresses all the critical issues for SWNT-polymer composites at the same time: effective control of SWNT-polymer interface through non-covalent but very strong mechanical bonds, SWNT-polymer alignment, and individualization of the SWNTs.
The IP and business parts of this proposal will be carried out in collaboration with Nanocore (http://www.nanocore.com/) a company based in Denmark specialized in the reinforcement of polymers with carbon nanomaterials. In direct cooperation with Nanocore, we will explore the first steps towards commercialization of the technologies developed.
Champ scientifique
Programme(s)
Régime de financement
ERC-POC - Proof of Concept GrantInstitution d’accueil
28049 Madrid
Espagne