如何使用离子弹性体创建形状的内存复合材料

一组基于马德里的研究人员开发了一种生产形状记忆复合材料的方法,该方法可以帮助开发适合在各种工业部门和应用领域使用的形状内存材料。欧洲杯足球竞彩该研究发表在杂志上聚合物。

学习:基于离子弹性体的形状内存复合材料。图片来源:gorodenkoff/shutterstock.com

形状记忆聚合物在生物医学和建筑行业中具有相对较高的应用潜力,以及不断扩大的形状记忆聚合物市场。满足汽车和航空航天部门的需求将在不久的将来推进产品使用情况。

虽然已经预测,生物医学最终用途场可能是形状内存聚合物最有前途的区域,但与Shape-shape--内存合金。

硫化曲线的演变(通过扭矩的弹性成分,S'的弹性成分),以不同量(phr)加强(a)CB和(b)CNT。

硫化曲线的演变(通过扭矩的弹性成分,S'的弹性成分),以不同的量(PHR)加强(PHR)(一种)CB和((b)CNT。图片来源:González-Jiménez,A。等,聚合物

发表在期刊上聚合物, 一种由马德里雷伊·胡安·卡洛斯大学(Rey Juan Carlos)材料科学与工程区的安东尼奥·冈萨欧洲杯足球竞彩雷斯(欧洲杯线上买球AntonioGonzález-Jiménez)领导记忆材料。欧洲杯足球竞彩

智能材料欧洲杯足球竞彩

形状存储材料属于一类智能材欧洲杯足球竞彩料,也可能称为功能材料。他们有能力做出反应并适应外部环境条件。暴露于各种欧洲杯足球竞彩刺激后,这种材料能够物理改变其形状并恢复原始形式。

一段时间以来,由于其多功能能力和对高级组件(例如软执行器)的需求欧洲杯足球竞彩增加,不同组合物的形状记忆材料吸引了研究人员的注意。

因此,研究人员将精力集中在开发较新的智能材料上,以应对各种刺激,例如光,热,磁场,电力以及暴露于水和湿度。欧洲杯足球竞彩

弹性模量(G’)的主曲线相对于(a)CB含量为0到30 phr和(b)CNT含量在0到15 phr之间的XNBR-4MGO-0.5DCP样品的频率。曲线是从TREF = 40°C的时间 - 温度叠加原理中获得的。

弹性模量(g')的主曲线相对于XNBR-4MGO-0.5DCP样品的频率表示为(一种)CB内容在0到30 phr和(b)CNT内容在0到15 phr之间。曲线是从与T的时间 - 温度叠加的原理获得的参考= 40°C。图片来源:González-Jiménez,A。等,聚合物

努力开发软执行者González-Jiménez博士解释说,近年来,已经采取了不同的方法来获得在其临时形状中保持弹性性质的聚合物,包括具有弹性基体基质液晶弹性体和弹性体和小分子添加剂的混合物的可结晶的热塑性网络。”

因此,团队将精力集中在三个主要目标上:(i)评估引入导电填充剂(碳黑色)和纳米填充剂(多壁碳纳米管)对网络结构和与共价链接的XNBR化合物的形状内存性能的影响和离子键;(ii)通过研究各种填充剂的粘弹性行为,机械性能和电性能来比较各种填充剂的增强效率;(iii)根据使用具有增强的热导电性和电导率增强的离子弹性体,开发现代,高级应用的概念证明。

形状内存弹性体复合材料

已经研究了在不同程度上将导电和纳米填充剂引入XNBR化合物的效果,以建立改善形状记忆材料(例如弹性,电导率和热稳定性)的各种功能的方法。欧洲杯足球竞彩

XNBR纳米复合材料的电活性恢复行为具有15个PHR CNT,这是应用50 V的恒定电压的应用。

XNBR纳米复合材料的电活性恢复行为具有15 phr的CNT,这是50 V的恒定电压的应用时间。图片来源:González-Jiménez,A。A.等,聚合物,聚合物

“创造弹性行为以将材料变形为不同形状的最流行的方法是引入双网络,其中至少有一个呈现热过渡,例如玻璃过渡或熔化温度,”冈萨雷斯 - 吉姆尼斯博士。

基于马德里的研究人员引入了碳黑色,具有高特异性表面和多壁碳纳米管。准备样品后,他们采用了一系列测试和方法来观察形状的记忆行为,电导率和导热率。团队观察到弹性和热稳定性的增加,使样品能够恢复其原始或永久形状,以表明形状记忆功能。

“碳纳米管的引入导致获得的最佳固定特性(相对于所研究的CNT含量的未填充材料提高了4%至10%),”González-Jiménez博士解释说。使用纳米管的加固是最有效的方法,而用碳黑色的钢筋具有比较的影响,但需要比纳米管的填充物的两倍多。

该团队能够通过引入碳黑色和碳纳米管填充剂来成功开发成型的记忆弹性材料,从而增强了材料的形状记忆行为。欧洲杯足球竞彩此外,研究人员还观察到固定性能以及导热率的改进以及开发可以通过电流操纵的材料的可能性。欧洲杯足球竞彩

总体而言,这些事态发展为选择性形状恢复打开了领域,这将需要进一步的研究来评估特定的应用领域。这应该扩大形状内存复合材料的应用潜力。

参考和进一步阅读:

González-Jiménez,A。;Bernal-Ortega,P。;Salamanca,F.M。;Valentin,J.L。基于离子弹性体的形状内存复合材料。聚合物2022,14,1230。https://www.mdpi.com/2073-4360/14/6/1230

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大卫·J·克罗斯(David J. Cross)

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大卫·J·克罗斯(David J. Cross)

大卫是一位学术研究员和跨学科艺术家。戴维(David)目前的研究探讨了科学技术,尤其是互联网和人工智能,如何付诸欧洲杯线上买球实践,以影响向乌托邦主义的新转变和公共的重新升级理论。

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    十字架,大卫。2022。如何使用离子弹性体创建形状的内存复合材料。Azom,2022年12月17日,https://www.wireless-io.com/news.aspx?newsid=58590。

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