Scientific American menjelaskan bahwa; Jika sebuah tangga dibangun antara Bumi dan Bulan, satu-satunya material yang dapat menjangkau jarak sejauh itu tanpa tertarik terpisah oleh beratnya sendiri adalah karbon nanotube.
Karbon nanotube adalah material kuantum satu dimensi dengan struktur khusus. Konduktivitas listrik dan termalnya biasanya dapat mencapai 10.000 kali lipat tembaga, kekuatan tariknya 100 kali lipat baja, tetapi densitasnya hanya 1/6 dari baja, dan seterusnya. Karbon nanotube merupakan salah satu material mutakhir yang paling praktis.
Nanotube karbon adalah tabung melingkar koaksial yang terdiri dari beberapa hingga puluhan lapisan atom karbon yang tersusun dalam pola heksagonal. Jarak antar lapisan tetap, sekitar 0,34 nm, dengan diameter biasanya berkisar antara 2 hingga 20 nm.
Poliuretana termoplastik (TPU)banyak digunakan dalam bidang-bidang seperti elektronik, otomotif, dan kedokteran karena kekuatan mekanisnya yang tinggi, kemampuan proses yang baik, dan biokompatibilitas yang sangat baik.
Dengan pencampuran lelehanTPUdengan karbon hitam konduktif, grafena, atau karbon nanotube, material komposit dengan sifat konduktif dapat disiapkan.
Aplikasi material komposit campuran TPU/karbon nanotube di bidang penerbangan
Ban pesawat adalah satu-satunya komponen yang bersentuhan dengan tanah saat lepas landas dan mendarat, dan selalu dianggap sebagai “permata mahkota” industri manufaktur ban.
Penambahan material komposit campuran TPU/karbon nanotube pada karet tapak ban pesawat memberikan keunggulan seperti antistatis, konduktivitas termal tinggi, ketahanan aus tinggi, dan ketahanan sobek tinggi, sehingga meningkatkan kinerja ban secara keseluruhan. Hal ini memungkinkan muatan statis yang dihasilkan ban saat lepas landas dan mendarat tersalurkan secara merata ke tanah, sekaligus memudahkan penghematan biaya produksi.
Karena ukuran nano dari karbon nanotube, meskipun dapat meningkatkan berbagai sifat karet, terdapat juga banyak tantangan teknis dalam penerapan karbon nanotube, seperti dispersibilitas yang buruk dan terbang selama proses pencampuran karet.Partikel konduktif TPUmemiliki tingkat dispersi yang lebih seragam daripada polimer serat karbon umum, dengan tujuan meningkatkan sifat anti-statis dan konduktivitas termal industri karet.
Partikel konduktif karbon nanotube TPU memiliki kekuatan mekanik yang sangat baik, konduktivitas termal yang baik, dan resistivitas volume yang rendah ketika diaplikasikan pada ban. Ketika partikel konduktif karbon nanotube TPU digunakan pada kendaraan operasi khusus seperti kendaraan pengangkut tangki minyak, kendaraan pengangkut barang mudah terbakar dan meledak, dll., penambahan karbon nanotube pada ban juga memecahkan masalah pelepasan muatan elektrostatik pada kendaraan kelas menengah hingga atas, semakin memperpendek jarak pengereman ban dalam kondisi kering-basah, mengurangi hambatan gulir ban, mengurangi kebisingan ban, dan meningkatkan kinerja anti-statis.
Penerapanpartikel konduktif karbon nanotubepada permukaan ban berkinerja tinggi telah menunjukkan keunggulan kinerjanya yang luar biasa, termasuk ketahanan aus dan konduktivitas termal yang tinggi, hambatan gulir dan daya tahan yang rendah, efek antistatis yang baik, dll. Dapat digunakan untuk memproduksi ban berkinerja tinggi, aman dan ramah lingkungan, serta memiliki prospek pasar yang luas.
Penerapan pencampuran nanopartikel karbon dengan material polimer dapat menghasilkan material komposit baru dengan sifat mekanik yang sangat baik, konduktivitas yang baik, ketahanan korosi, dan perisai elektromagnetik. Komposit polimer karbon nanotube dianggap sebagai alternatif material pintar tradisional dan akan memiliki cakupan aplikasi yang semakin luas di masa mendatang.
Waktu posting: 28-Agu-2025