2016年11月17日
科学家开发了一种新的干粘合剂,该粘合剂在极端温度下结合在一起,这种质量可以使该产品适合于太空探索及其他。粘合剂是由研究人员开发的案例西部储备大学,代顿空军研究实验室和中国。
根据研究人员的说法,壁虎风格的粘合剂不会在像熔融银这样的温度中失去牵引力,或像液氮一样冷。实际上,随着热量的增加,粘合剂变得更粘。
该研究的结果已在《自然通信杂志》中报道。该研究基于先前的研究工作,在该研究中开发了基于垂直排列的碳纳米管(CNT)的干燥的单面粘合带。该小组声称,没有其他干粘合剂可以在如此极高的温度下工作。
Case Western Reserve的研究作者兼大分子科学与工程学教授Liming Dai与Feng Du的高级研究助理合作欧洲杯线上买球,以列举西方储备的高级研究助理;明Xu是瓦兹港科学技术大学的案例工程学院和访问学者的高级研究助理;欧洲杯线上买球以及空军研究实验室的材料和制造局的Ajit Roy和Sabyasachi Gangul欧洲杯足球竞彩i。
研究人员说,垂直对齐的CNT,顶部捆绑成节点,复制壁虎脚下的微小头发 - 壁挂爬行动物 - 并继续从-320°F到1,832°F保持稳定。
当您将纳米管与捆绑的顶部对齐并穿透地面腔时,您会产生足够的范德瓦尔(Van der Waal)的力量。干燥的粘合剂不会降温,因为表面不会改变。但是,当您加热表面时,表面变得更粗糙,物理上将纳米管锁定在适当的位置,随着温度升高而导致更强的粘附。
Case Western Reserve University高级研究助理Ming Xu
由于粘合剂在较宽的温度范围内保持稳定,因此适合空间,那里的阴影可能很冷,并暴露于阳光下的热量。除了温度范围外,粘合剂还具有可能进一步增加其值的性能。粘合剂可以进行电力和热量,这些特性随温度升高而增加。
“当用作双面粘性胶带时,粘合剂可用于将电气组件以及电气和热管理连接在一起,”罗伊说。
因此,这种粘合剂可以用作连接材料,以增强高温下电子的性能。欧洲杯足球竞彩在室温下,双面碳纳米管胶带与商业胶带一样强,包括纸,木材,塑料膜和彩绘墙壁,显示出潜在用作家用电器和攀岩机器人的粘合剂。
Case Western Reserve University教授Liming Dai
保持力量
在测试过程中,当两层铜箔之间使用基于CNT的双面胶带时,它的粘合强度约为37 n/cm-2在室温下,该温度与市售双面粘性胶带大致相同。
与商用的双面粘性胶带不同,CNT粘合剂能够将其强度降低到-320°F,这倾向于在加热或冷冻时失去附着力。在785°F时,粘合剂的强度翻了一番,在1891°F时,强度大约是强度的六倍。
研究人员对粘合剂的强度增加感到惊讶,并最终使用扫描电子显微镜来探索原因。他们发现,当捆绑的节点进入表面空腔时,柔性CNT崩溃了,进入了类似网络的结构,并且不再垂直排列。由于与崩溃的CNT的接触表面积增加,该动作似乎改善了范德华的力。
除了外,团队观察到,当温度达到392°F以上时,铜箔的表面逐渐变得更粗糙。塌陷的CNT和捆绑的末端似乎更深入地进入了表面空腔的热诱导的不规则性,从而增加了粘附。研究人员将这种粘附机制称为“纳米锁定”。
在-320°F和环境温度之间,直到1891°F以及在环境温度和极端冷的之间,粘合剂继续保持强度。
尽管用于显示热管理能力的许多测试中都应用了铜箔,但并非唯一。聚合物膜,其他金属箔和许多类似材料的表面在施加热量时变得粗糙。欧洲杯足球竞彩研究人员建议,这使它们成为这种类型的粘合剂的合适目标。
国家科学基金会和国防部科学欧洲杯线上买球研究办公室的大学研究计划多学科研究计划支持了这项研究。