Следующий

29 марта 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

корректура

Национальным исследовательским советом по науке и технологиям

Арамидное волокно известно как «суперволокно» или «золотой шелк», поскольку, хотя его вес эквивалентен всего 20% веса стали, оно более чем в пять раз прочнее и не горит даже при 500°С. С. Арамидное волокно является важным материалом, используемым в различных областях, таких как бронежилеты, огнестойкая одежда, армирование оптоволоконных кабелей, высокопроизводительные шины и аэрокосмические материалы. Покойный доктор Хан-Сик Юн начал исследования арамидного волокна в Корейском институте науки и технологий (KIST) в 1979 году и получил независимый источник технологии в 1984 году.

Доктор Дэ-Юн Ким и его исследовательская группа из Исследовательского центра функциональных композитных материалов Института перспективных композитных материалов KIST Чонбук объявили, что они применили углеродные нанотрубки к арамидным волокнам для разработки нового типа композитного волокна. Результаты опубликованы в журнале Advanced Fiber Materials.

Помимо легкости, прочности и огнестойкости, волокно также обладает электропроводностью, впервые встречающейся среди обычных арамидных волокон. Недавно разработанное волокно имеет черный цвет из-за присутствия углеродных нанотрубок.

Вдохновленная характеристиками кокона тутового шелкопряда, исследовательская группа КИСТ сумела объединить арамид, обладающий чрезвычайно низкой дисперсностью, с углеродными нанотрубками. Используя жидкокристаллическую фазу, тутовые шелкопряды производят высокопрочное волокно с использованием белка высокой концентрации. Обладая как текучестью, подобной жидкости, так и упорядоченностью, подобной кристаллу, жидкий кристалл сводит к минимуму коагуляцию арамидных и углеродных нанотрубок, а также улучшает выравнивание.

Используя эти характеристики, исследовательская группа создала новый тип композитного волокна с высоким уровнем удельной прочности, аналогичным уровню существующих коммерческих арамидных волокон, а также с удельным уровнем электропроводности примерно 90% от удельной электропроводности медных проводов.

Несмотря на эти электрические характеристики, в этом арамидном волокне нового поколения не используются металлы, что обеспечивает гибкость, устойчивость к коррозии и легкий профиль (около 30% веса медных проводов). Ожидается, что он будет использоваться в качестве провода следующего поколения в различных приложениях, таких как интеллектуальная армия, медицинские роботы, экологически чистая мобильность и аэрокосмические технологии. Д-р Дэ-Юн Ким добавил: «Эта технология окажет значительное влияние на рынок суперволокон».

Больше информации: Ки-Хюн Рю и др., Повышение механических и электрических свойств волокон УНТ путем управления лиотропными жидкокристаллическими мезофазами с помощью арамидных полимеров для создания прочной и легкой проводки, Усовершенствованные волокнистые материалы (2022). DOI: 10.1007/s42765-022-00246-4

Предоставлено Национальным исследовательским советом по науке и технологиям