2006年10月6日
两个特拉华大学研究人员已经发现了一种检测和识别高级复合材料损伤的方法，通过使用微小的碳纳米管网络，它的作用方式与人类神经非常相似。欧洲杯足球竞彩
发现在实验室里,都有重要的影响,科学家们希望能够更好地预测各种复合材料的寿命,并在日常应用程序中,这可能成为一个重要的工具在监测复合材料用于建设健康的各种必要的产品,欧洲杯足球竞彩包括商业客机。
这项研究是由皮埃尔·s·杜邦工程主席周楚伟(su- wei Chou)和机械工程助理教授埃里克·托斯滕森(Erik Thostenson)共同完成的，将在10月2日出版的颇具影响力的《先进材料》(Advanced Materials)杂志上发表一篇文章。欧洲杯足球竞彩
Chou表示领域的研究小组一直在纤维复合材料与UD的复合材料中心和后期已经感兴趣与分钟nanomaterials-a纳米复合材料的强化是一个光秃秃的1000000000米,特别是碳纳米管。欧洲杯足球竞彩
“碳纳米管非常小，但具有卓越的品质，”Chou说。“它们非常轻，密度约为铝的一半，而铝本身被认为比其他金属轻得多，但强度却是高强度钢的30倍，硬度相当于钻石。”
除了非常强、非常轻之外，碳纳米管还具有令人难以置信的导热和导电能力。在后一种情况下，它们传输电流的效率是铜的1000倍。
“碳纳米管具有优异的性能，挑战在于如何最好地利用它们，将这些性能转化为应用，”Chou说。
考虑到碳纳米管的各种特性，Chou和Thostenson开始将其开发为嵌入复合材料中的传感器。欧洲杯足球竞彩
复合材料通常是嵌入在欧洲杯足球竞彩聚合物树脂基体中的层压板，高性能纤维片，如碳、玻璃或凯夫拉尔。周说，传统的复合材料有固有的弱点，因为纤维周围的基质材料——塑料——“很强，但远不欧洲杯足球竞彩如纤维强。”
Chou说，这导致“复合材料在基体材料的界面区域出现了弱点，特别是在有树脂的区域。”欧洲杯足球竞彩
因此，缺陷，包括微小的微裂纹，可能会发生。随着时间的推移，这些微裂纹会威胁到复合材料的完整性。
托斯滕森说，碳纳米管可以用来检测缺陷的开始，通过将它们均匀地嵌入复合材料，作为一个网络，能够监测复合材料结构的健康状况。
托斯滕森说:“纳米管非常小，它们可以穿透纤维束之间的区域，以及复合材料层之间的基质丰富区域。”
由于碳纳米管能导电，它们创造了一个纳米级别的传感器网络，工作原理“很像人体的神经”，他说。
研究人员可以让电流通过网络，“如果有一个微裂缝，它打破了传感器的路径，我们就可以测量响应，”托斯滕森说。
他补充说，碳纳米管的侵入性很小，只占复合材料总体积的0.15%。
目前，复合材料工程师在检测微裂纹的初始状态或识别特定类型缺陷方面的手段有限。这一发现将改变这一现状，因为该方法简单，不需要昂贵的设备，而且对微裂缝的初始阶段非常敏感，Thostenson说。2020欧洲杯下注官网
要使这项技术取得成功，碳纳米管必须分散在材料的各个地方，周称赞他的同事“开发了一种将碳纳米管均匀地分布在基体材料中的技术”。
该工作为目前实验室的研究提供了一个新的工具，并有许多潜在的应用前景。通过在实验室环境中识别和跟踪缺陷，研究人员现在可以开始开发更准确预测复合材料寿命的策略。欧洲杯足球竞彩
“这是一个非常实用的‘今日’项目，”托斯滕森说。“我们可以利用这种新的规模，在未来有广泛的应用。”
鉴于复合材料在日常生活中的应用日益广泛，这一点非常重要。欧洲杯足球竞彩复合材料被用于体育用品、包括桥梁和管道在内的民用基础设施，以及运输，特别是在飞机工业。
周永明指出，新型波音787梦幻客机50%的重量是复合材料，超过50%的体积是复合材料，这使得“成功监测复合材料结构非常重要。”
“这些都是重要的问题，能够检测缺陷并了解给定复合材料的生命周期是什么，”Thostenson说。“归根结底，这种复合材料能维持多久，到什么时候这种结构就不再可行了?”
这项研究得到了空军科学研究办公室和国家科学基金会的资助。欧洲杯线上买球
周永明去年被任命为美国航空航天研究所研究员。1969年，他在斯坦福大学获得材料科学博士学位后，加入了密歇根大学。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
托斯滕森在2005年获得材料科学与工程博士学位后，于2005年加入该大学。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球他在密歇根大学获得机械工程硕士学位，在明尼苏达州的威诺娜大学获得复合材料工程学士学位。欧洲杯足球竞彩州立大学。