सायंटिफिक अमेरिकनच्या वर्णनानुसार; जर पृथ्वी आणि चंद्र यांच्यामध्ये एक शिडी बांधली गेली, तर स्वतःच्या वजनाने विस्कटून न जाता इतके लांब अंतर पार करू शकणारा एकमेव पदार्थ म्हणजे कार्बन नॅनोट्यूब्स आहेत.
कार्बन नॅनोट्यूब हे एका विशेष संरचनेचे एक-मितीय क्वांटम मटेरियल आहे. त्यांची विद्युत आणि औष्णिक वाहकता साधारणपणे तांब्याच्या १०,००० पट असू शकते, त्यांची तन्यता पोलादाच्या १०० पट असते, परंतु त्यांची घनता पोलादाच्या केवळ १/६ असते, इत्यादी. ते सर्वात व्यावहारिक अत्याधुनिक मटेरियल्सपैकी एक आहेत.
कार्बन नॅनोट्यूब ह्या षटकोनी रचनेत मांडलेल्या कार्बन अणूंच्या अनेक ते डझनभर थरांनी बनलेल्या समाक्ष गोलाकार नळ्या आहेत. यामध्ये थरांमध्ये सुमारे ०.३४ नॅनोमीटरचे निश्चित अंतर राखले जाते आणि त्यांचा व्यास सामान्यतः २ ते २० नॅनोमीटर असतो.
थर्मोप्लास्टिक पॉलीयुरेथेन (टीपीयू)त्याच्या उच्च यांत्रिक शक्ती, चांगली प्रक्रियाक्षमता आणि उत्कृष्ट जैवसुसंगततेमुळे इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोटिव्ह आणि वैद्यकीय क्षेत्रासारख्या गोष्टींमध्ये याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो.
वितळवून मिसळण्याद्वारेटीपीयूवाहक कार्बन ब्लॅक, ग्राफीन किंवा कार्बन नॅनोट्यूब वापरून, वाहक गुणधर्म असलेले संमिश्र पदार्थ तयार केले जाऊ शकतात.
विमानचालन क्षेत्रात TPU/कार्बन नॅनोट्यूब मिश्रित संमिश्र सामग्रीचा वापर
विमानाचे टायर हे एकमेव घटक आहेत जे टेकऑफ आणि लँडिंग दरम्यान जमिनीच्या संपर्कात येतात आणि त्यांना नेहमीच टायर उत्पादन उद्योगाचा "मुकुटमणी" मानले गेले आहे.
विमानचालन टायरच्या ट्रेड रबरमध्ये TPU/कार्बन नॅनोट्यूब मिश्रित कंपोझिट मटेरियल टाकल्याने त्याला अँटी-स्टॅटिक, उच्च औष्णिक वाहकता, उच्च झीज-प्रतिरोध आणि उच्च फाटण्यास-प्रतिरोध यांसारखे फायदे मिळतात, ज्यामुळे टायरची एकूण कामगिरी सुधारते. यामुळे टेकऑफ आणि लँडिंग दरम्यान टायरद्वारे निर्माण होणारा स्थिर विद्युतभार जमिनीवर समान रीतीने हस्तांतरित होतो, तसेच उत्पादन खर्च वाचवणेही सोपे होते.
कार्बन नॅनोट्यूब्सचा आकार नॅनोस्केल असल्यामुळे, ते रबराचे विविध गुणधर्म सुधारू शकत असले तरी, त्यांच्या उपयोगात अनेक तांत्रिक आव्हाने देखील आहेत, जसे की रबर मिसळण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान त्यांची खराब विखुरण्याची क्षमता आणि हवेत उडणे.टीपीयू प्रवाहकीय कणरबर उद्योगाचे अँटी-स्टॅटिक आणि औष्णिक वाहकतेचे गुणधर्म सुधारण्याच्या उद्देशाने, सामान्य कार्बन फायबर पॉलिमरच्या तुलनेत यांचा विखुरण्याचा दर अधिक एकसमान असतो.
टायरमध्ये वापरल्यास, टीपीयू कार्बन नॅनोट्यूब प्रवाहकीय कणांमध्ये उत्कृष्ट यांत्रिक शक्ती, चांगली औष्णिक वाहकता आणि कमी आकारमान रोधकता असते. जेव्हा टीपीयू कार्बन नॅनोट्यूब प्रवाहकीय कणांचा वापर तेल टाकी वाहतूक वाहने, ज्वलनशील आणि स्फोटक वस्तूंची वाहतूक करणारी वाहने इत्यादींसारख्या विशेष कार्यांसाठीच्या वाहनांमध्ये केला जातो, तेव्हा टायरमध्ये कार्बन नॅनोट्यूबच्या समावेशामुळे मध्यम ते उच्च श्रेणीच्या वाहनांमधील स्थिरविद्युत विसर्जनाची (इलेक्ट्रोस्टॅटिक डिस्चार्ज) समस्या देखील सुटते, टायरचे कोरड्या-ओल्या पृष्ठभागावरील ब्रेकिंग अंतर आणखी कमी होते, टायरचा रोलिंग प्रतिरोध कमी होतो, टायरचा आवाज कमी होतो आणि स्थिरविद्युत-विरोधी (अँटी-स्टॅटिक) कार्यक्षमता सुधारते.
अर्जकार्बन नॅनोट्यूब प्रवाहकीय कणउच्च-कार्यक्षमता असलेल्या टायर्सच्या पृष्ठभागावर वापरल्या जाणाऱ्या या पदार्थाने उच्च झीज-प्रतिरोध आणि औष्णिक वाहकता, कमी घर्षण-प्रतिरोध आणि टिकाऊपणा, चांगला स्थिर-रोधी प्रभाव इत्यादी उत्कृष्ट कार्यक्षमतेचे फायदे सिद्ध केले आहेत. याचा उपयोग उच्च-कार्यक्षमता असलेले, सुरक्षित आणि पर्यावरणास अनुकूल टायर्स तयार करण्यासाठी केला जाऊ शकतो आणि याला व्यापक बाजारपेठेची शक्यता आहे.
कार्बन नॅनोकणांना पॉलिमर पदार्थांमध्ये मिसळल्याने उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्म, चांगली वाहकता, क्षरण-प्रतिरोधकता आणि विद्युतचुंबकीय परिरक्षण असलेले नवीन संमिश्र पदार्थ मिळवता येतात. कार्बन नॅनोट्यूब पॉलिमर संमिश्रांना पारंपरिक स्मार्ट पदार्थांना पर्याय मानले जाते आणि भविष्यात त्यांच्या उपयोगाची व्याप्ती अधिकाधिक वाढेल.
पोस्ट करण्याची वेळ: २८ ऑगस्ट २०२५