Учёные из Лаборатории наноматериалов, Лаборатории иерархически структурированных материалов и Центра технологий материалов Сколтеха предложили новую двухэтапную технологию мониторинга многофункциональных полимерных нанокомпозитов. 

По сообщению пресс-службы Сколтеха, исследование, полностью опубликованное в журнале Carbon, описывает, как можно объединить наноматериалы разного размера для мониторинга полимерных композитов как во время их производства, так и при применении. Этот метод позволяет упростить производство материалов и отслеживать их свойства, обеспечивая понимание состояния материала во время эксплуатации без ущерба для его первоначальных механических характеристик.

«Мониторинг композитов в настоящее время основан на методах, которые пригодны либо для производства материалов, либо для их применения. Они часто не взаимозаменяемы, и мы хотели существенно изменить подход к работе с нанокомпозитами. Мы разработали простую и универсальную технологию, позволяющую упростить процесс на обоих этапах, и которая подходит для создания многофункциональных нанокомпозитов следующего поколения», — рассказал Хассаан Ахмад Батт, научный сотрудник Лаборатории наноматериалов и первый автор исследования.

Старший преподаватель Дмитрий Красников, один из научных руководителей работы, прокомментировал: «Идея… заключалась в разработке простого и неразрушающего метода мониторинга на основе материалов. Полученная технология закладывает основу для будущих промышленных продуктов. Я считаю, что старые методы мониторинга, такие как внедрение оптоволокна или металлических нитей, теперь в значительной степени утратили свою актуальность. Просто помещая волокна из углеродных нанотрубок в нанокомпозиты во время их производства, мы можем отслеживать весь производственный процесс и переменные параметры. Углеродные нанотрубки не нужно демонтировать, поскольку они не приводят к изменению механических характеристик и могут использоваться для получения информации о повреждениях материала, деформациях и множестве других факторов в течение срока их службы».

«Технология изготовления волокон из одностенных углеродных нанотрубок была разработана в нашей лаборатории, как и способы производства нанокомпозитов, — подчеркнул профессор Альберт Насибулин, заведующий Лабораторией наноматериалов Сколтеха. — Эта публикация показывает, как мы объединяем свои ключевые компетенции с потенциалом национальных и международных академических партнёров, чтобы создать опережающую технологию, которую можно легко масштабировать и применять».

Рис. Обнаружение повреждений материала с использованием волокон из углеродных нанотрубок. Источник: Multifunctional nanocomposite assessment using carbon nanotube fiber sensors.