Scientific American describe que: Si se construye una escalera entre la Tierra y la Luna, el único material que puede abarcar una distancia tan larga sin desgarrarse por su propio peso son los nanotubos de carbono.
Los nanotubos de carbono son un material cuántico unidimensional con una estructura especial. Su conductividad eléctrica y térmica suele ser 10 000 veces superior a la del cobre, su resistencia a la tracción es 100 veces superior a la del acero, pero su densidad es solo 1/6 de la del acero, etc. Son uno de los materiales de vanguardia más prácticos.
Los nanotubos de carbono son tubos circulares coaxiales compuestos por varias o decenas de capas de átomos de carbono dispuestos en un patrón hexagonal. Mantienen una distancia fija entre capas, de aproximadamente 0,34 nm, con un diámetro que suele oscilar entre 2 y 20 nm.
Poliuretano termoplástico (TPU)Se utiliza ampliamente en campos como la electrónica, la automoción y la medicina debido a su alta resistencia mecánica, buena procesabilidad y excelente biocompatibilidad.
Por mezcla fundidaTPUCon negro de carbono conductor, grafeno o nanotubos de carbono se pueden preparar materiales compuestos con propiedades conductoras.
Aplicación de materiales compuestos de mezcla de TPU y nanotubos de carbono en el campo de la aviación
Los neumáticos de los aviones son los únicos componentes que entran en contacto con el suelo durante el despegue y el aterrizaje, y siempre se han considerado como la “joya de la corona” de la industria de fabricación de neumáticos.
La incorporación de materiales compuestos de mezcla de TPU y nanotubos de carbono al caucho de la banda de rodadura de los neumáticos de aviación le proporciona ventajas como antiestática, alta conductividad térmica, alta resistencia al desgaste y al desgarro, lo que mejora el rendimiento general del neumático. Esto permite que la carga estática generada por el neumático durante el despegue y el aterrizaje se transmita uniformemente al suelo, a la vez que facilita el ahorro en costos de fabricación.
Debido al tamaño nanométrico de los nanotubos de carbono, si bien pueden mejorar diversas propiedades del caucho, también existen muchos desafíos técnicos en la aplicación de los nanotubos de carbono, como mala dispersabilidad y vuelo durante el proceso de mezcla del caucho.Partículas conductoras de TPUtienen una tasa de dispersión más uniforme que los polímeros de fibra de carbono generales, con el objetivo de mejorar las propiedades antiestáticas y de conductividad térmica de la industria del caucho.
Las partículas conductoras de nanotubos de carbono de TPU presentan una excelente resistencia mecánica, buena conductividad térmica y baja resistividad volumétrica al aplicarse en neumáticos. Cuando se utilizan en vehículos de operaciones especiales, como cisternas de petróleo y mercancías inflamables y explosivas, la adición de nanotubos de carbono a los neumáticos también soluciona el problema de las descargas electrostáticas en vehículos de gama media y alta, acorta la distancia de frenado en seco y mojado, reduce la resistencia a la rodadura, reduce el ruido y mejora el rendimiento antiestático.
La aplicación departículas conductoras de nanotubos de carbonoEn la superficie de los neumáticos de alto rendimiento se han demostrado sus excelentes ventajas de rendimiento, que incluyen alta resistencia al desgaste y conductividad térmica, baja resistencia a la rodadura y durabilidad, buen efecto antiestático, etc. Se puede utilizar para producir neumáticos de alto rendimiento, seguros y respetuosos con el medio ambiente, y tiene amplias perspectivas de mercado.
La combinación de nanopartículas de carbono con materiales poliméricos permite obtener nuevos materiales compuestos con excelentes propiedades mecánicas, buena conductividad, resistencia a la corrosión y blindaje electromagnético. Los compuestos poliméricos de nanotubos de carbono se consideran alternativas a los materiales inteligentes tradicionales y tendrán una gama de aplicaciones cada vez más amplia en el futuro.
Hora de publicación: 28 de agosto de 2025