Ученые Сколтеха запатентовали метод неинвазивного мониторинга композитов в режиме реального времени

Исследователи из Лаборатории наноматериалов Центра фотоники Сколковского института науки и технологий получили патент на технологию мониторинга материалов, использующую упорядоченные структуры из однослойных углеродных нанотрубок. Метод применим как к современным, так и к полимерным композитам и нанокомпозитам будущего и демонстрирует более высокую универсальность и диапазон измерений по сравнению с существующими аналогами. С его помощью можно разрабатывать «умные» детали со встроенными системами самодиагностики.

В основе разработки лежат уникальные свойства волокнообразных сборок однослойных углеродных нанотрубок, сообщает пресс-служба Сколтеха. Эти структуры проявляют исключительную чувствительность к изменениям в полимерной матрице, включая колебания концентрации и распределения добавок.

«Упорядоченные волокнообразные структуры из однослойных углеродных нанотрубок обладают высокой чувствительностью к изменениям в полимерном материале. Они также неожиданно чувствительны к концентрациям и дисперсии различных видов добавок в полимере. Мы разработали эту технологию, опираясь на свойства таких волокон, и теперь можем точно определять концентрацию диспергированных частиц, изменения материала в процессе производства, а также его деформацию и повреждение на этапе эксплуатации готового изделия», — рассказал научный сотрудник Хассан Ахмад Батт.

Такая возможность встроенного контроля решает ключевое ограничение современной науки о материалах. Существующие методы мониторинга, например с использованием упорядоченных пленок или гомогенных дисперсий, часто не обладают многофункциональностью, необходимой для передовых композитов.

«Волокна из углеродных нанотрубок в данном случае превосходят существующие альтернативы, такие как упорядоченные пленки или гомогенные дисперсии, которые неспособны обеспечить многофункциональность, требуемую современными и перспективными композитами. Представленная технология позволяет получать информацию как в процессе изготовления контролируемого материала, так и в готовом изделии при его реальном использовании, без необходимости извлечения самих сенсоров. При этом свойства контролируемого материала не ухудшаются, а присутствие сенсора остается практически «невидимым». Это открывает совершенно новое направление в технологии встроенных датчиков», — рассказал доцент Дмитрий Красников.

«Лаборатория наноматериалов продолжает транслировать наши исследования из лаборатории в промышленные, жизнеспособные технологические решения. Технология, разработанная здесь, основана на материалах, спроектированных, синтезированных и произведенных исключительно в стенах Сколтеха, и является частью более широкого портфеля многофункциональных материалов, над которыми мы работаем для наших промышленных партнеров. Самодиагностика, нагрев и самовосстановление — это лишь некоторые из направлений, которые мы развиваем с помощью однослойных углеродных нанотрубок и их структур», — прокомментировал директор Центра фотоники и фотонных технологий Сколтеха и руководитель Лаборатории наноматериалов профессор Альберт Насибулин.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.