مسامير النانو للرش

الأنابيب النانوية الكربونية كأجهزة استشعار حساسة للسلالة

أنابيب الكربون النانوية التي يبلغ قطرها حوالي 30 نانومتر. © جامعة شتوتغارت
قراءة بصوت عال

طور الباحثون طبقات من الأنابيب النانوية الكربونية التي يمكن استخدامها كمستشعرات حساسة للإجهاد بالنسبة للطائرات أو قطع غيار الآلات ، على سبيل المثال.

وفقًا لعلماء جامعة شتوتغارت ومجموعة تطوير تكنولوجيا فراونهوفر (TEG) ، مع الطريقة الجديدة ، قد يتم في المستقبل رش هذه "التحقيقات" لقياس خصائص الاستطالة المحلية على السطح. هذا سيكون أقل تكلفة بكثير وأكثر مرونة من الطرق السابقة.

تتمتع تقنية النانو بإمكانيات عالية للابتكار وتعتبر واحدة من التقنيات الرئيسية في القرن الحادي والعشرين. أنابيب الكربون النانوية (CNTs) هي أهم أعضاء هذه الفئة الجديدة من المواد ، واكتسبت اهتمامًا سريعًا بالبحث والتطوير منذ اكتشافها في عام 1991.

خصائص المواد استثنائية

ويرجع ذلك إلى خصائص المواد غير العادية للأنابيب النانوية ، والتي تجعلها مثيرة للاهتمام لمجموعة متنوعة من التطبيقات المحتملة ، بما في ذلك كعنصر مادي لأجهزة الاستشعار. تتكون الأنابيب النانوية الكربونية من طبقات ذرية من الجرافيت المنحنية ومكتفية ذاتياً ، والتي تتكون عادةً من عدد كبير جدًا من ذرات الكربون المرتبطة بالرنين ، وتؤدي إلى تكوين أنبوبي مستقر للجزيئات.

هناك ميزة خاصة أخرى تكمن في التركيب الجزيئي: أنابيب الأنابيب النانوية الكربونية يبلغ قطرها الصغير بضعة نانومتر فقط ، لكن يصل طولها إلى عدة سنتيمترات. هذه النسبة غير العادية تؤدي إلى سطح كبير من جزيئات CNT بكثافة منخفضة نسبيا. عرض

Tearproof ومرنة

كل هذا له نتيجة أن الأنابيب من ناحية لديها قوة شد ميكانيكية جيدة للغاية ، ولكن من ناحية أخرى تتمتع أيضًا بمرونة عالية. إن التقارب العالي للأنابيب النانوية مع بعضها البعض ومع الجزيئات الأخرى يجعلها سهلة التجميع في حزم. ومع ذلك ، يمكن استخدامها أيضًا لإضافة مواد أخرى ، مثل الغازات أو الأبخرة أو المواد البيولوجية مثل الحمض النووي.

تجعل خواص المواد هذه الأنابيب النانوية الكربونية مهمة للغاية لجميع التطبيقات الحسية في التحليل الكيميائي والبيولوجي. في الوقت الحالي ، يتم تطوير مفاهيم هندسة المواد والنباتات في شتوتجارت ، والتي من شأنها أن تجعل من الممكن إنتاج طبقات CNT الحساسة للضغط من حيث التكلفة والمرونة من خلال رش مشتتات CNT. حامل الاختبار عبارة عن مقصورة يرشد فيها الروبوت أداة رش.

(idw - جامعة شتوتغارت ، 30.06.2008 - DLO)