Opis projektu
Nowa technika, dzięki której nanorurki węglowe staną się bardziej wytrzymałe
Kompozyty z nanorurkami węglowymi wykonane na matrycy polimerowej wzmacnianej włóknem węglowym zapowiadały rewolucję w tych sektorach przemysłu, w których istnieje silne zapotrzebowanie na wytrzymałe i lekkie materiały. Niestety wprowadzenie ich do użytku było dotąd niemożliwe ze względu na ich słabe właściwości mechaniczne, które nadal nie osiągnęły poziomu prognozowanego teoretycznie. Jak dotąd podjęto kilka prób poprawienia tych parametrów materiałów kompozytowych z nanorurkami, jednak żadna z nich nie przyniosła zadowalających efektów. Finansowany ze środków UE projekt PINT jest prowadzony w celu znalezienia metody bezpośredniego łączenia matrycy polimerowej z makropierścieniami – strukturami molekularnymi, które zawierają co najmniej jeden pierścień – by uzyskać w ten sposób metodę wiązania polimerów z nanorurkami węglowymi. W takich strukturach polimery i jednościenne nanorurki są połączone wiązaniami mechanicznymi i tworzą jeden twór molekularny. To podejście bazujące na zupełnie innej koncepcji niż proponowane wcześniej rozwiązania.
Cel
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.
Dziedzina nauki
Program(-y)
System finansowania
ERC-POC - Proof of Concept GrantInstytucja przyjmująca
28049 Madrid
Hiszpania