华盛顿大学的一组研究人员成功地将碳纳米管(CNT)整合到纸质材料中,从而导致高度敏感和导电的材料能够感知水的存在。
通过消除对传感材料的任何可能降解,这些智能论文是经济上有利的选择,可用于便携式电子设备和传感设备的广泛应用。
结合纸和电子产品
最近大规模生产轻质和柔性材料向大多数便携式电子设备启发了研究人员,它是这些材料的可再生,可生物降解和生物相容性的替代品,比大欧洲杯足球竞彩多数石化基质材料也是一个便宜得多的选择。以前的尝试将导电材料纳入纤维素,即纸张的主要纤维材料,已成功地感知外部刺激,包括温度,机械变形和存在各种液体或气体欧洲杯足球竞彩。
具体而言,通过两种不同的机制,将碳纳米管(CNT)(CNT)组合为纸张,以利用该材料的特殊电导率。与CNT和纸张的组合有关的一个挑战是,CNT的碳没有羟基,并防止纤维素纤维之间的相互作用,因此可以极大地限制纸质材料的机械完整性。
CNT纸的准备
CNT通常是疏水材料,很容易中断大多数造纸过程所需的水相。欧洲杯足球竞彩为了减少任何不良相互作用,在造纸工业中发现的木浆的副产品碱木质素(AL)被用作表面活性剂,以确保水溶液中CNT的稳定和浓缩悬浮液。然后使用阳离子聚合物将CNT固定在纸浆上。然后将组合的CNT和纤维素材料按下并干燥到手表中,以进行形态分析和传感性能。
CNT-纤维素材料的拉伸强度归因于将CNTS掺入纸浆衍生物的微纤维网络中,发现随着CNT浓度的增加,纸浆衍生物的突破性可显着降低纸张的断裂长度。为了评估该材料准确检测液态水的能力,研究人员应用了2400个电压电流仪表,以评估材料的电阻,同时暴露于水性和气溶胶条件下。
发现随着CNT含量的增加,发现CNT-纤维素材料的强度保留增加,与非官能化基团相比,羟基功能化的CNT显示出更高的保留率。实际上,研究人员发现羟基官能化的CNT表现出湿强度,其干强度是其干强度的一半以上。
CNT-纤维素材料的特殊水检测归因于材料上羟基与水材材料相互作用的可用性。欧洲杯足球竞彩在存在更多游离羟基的材料的无定形区域内,水分子能够轻松进入或离开,从而导致材料的电阻变化。
该智能论文的未来应用
在水,天然气或化学供应商等各个行业中缺乏足够的流体泄漏检测系统,可能会对公司造成毁灭性的经济损失,并在释放这些化学物质的情况下对周围环境造成有害的健康影响。由于水的极性性质,当前的检测技术在充分检测到这些泄漏的存在方面受到非常有限的限制,直到其损坏已经发生。因此,本研究中开发的CNT纤维素复合论文的高灵敏度被证明是在偏远地区运行的漏水漏洞检测设备的理想选择,可以快速将信息快速传递给行业的工人。2020欧洲杯下注官网
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参考:
- “包括用于多功能传感应用的碳纳米管和纤维素微纤维的智能论文” A. Dichiara,A。Song等。皇家化学学会。(2017)。doi:10.1039/C7TA04329E。
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