聚合物纳米复合材料

Abstract(#br)A new approach for the fabrication of flexible pressure sensors based on aligned carbon nanotubes (A-CNTs) is described in this paper. The technology is suitable for blood pressure sensors that can be attached to a stent-graft and deployed during an endovascular aneurysm repair (EVAR) procedure. Given the specifications of EVAR, the device should be foldable (extremely flexible) and characterized by a (very small) profile that integrates with the stent-graft cross section.

Abstract(#br)Negative permittivity is an exceptional property of metamaterials, which makes them unique class of artificial materials with numerous applications ranging from cloaking to wave filters. In this paper we report about the PDMS (Polydimethylsiloxane)–MWcnt (Multi wall carbon nano tube) composite beyond percolation, as a metamaterial with high negative permittivity. Percolated composite showed high negative permittivity of −2376.62 at 2541.401\u003cce:hsp sp=\"0.25\"/\u003eHz and low tangent loss of −0.065 at 1\u003cce:hsp sp=\"0.25\"/\u003eMHz.

本工作综述了薄膜纳米复合材料在可再生能源方面的应用。探索了该领域当前和未来的研究方向。讨论了可再生能源领域性能优化所需的相关特性和各种制备方法。考虑了纳米颗粒在薄膜纳米复合材料中尺寸依赖特性和量子效应的演化及其对可再生能源技术的影响。这些特性包括光学、机械、电学、磁学行为和光化学/催化特性，以及抗腐蚀和无毒的高稳定性。综述了纳米颗粒的分散性如何影响薄膜的粘度、断裂韧性和断裂能，进而影响薄膜复合材料的寿命和力学性能。解放了。

随着现代电子技术的飞速发展，解决器件散热问题变得越来越迫切。采用全原子模型的反向非平衡分子动力学( RNEMD )模拟研究了二硫化钼( MoS2 )和六方氮化硼( h-BN ) / MoS2杂化填料对聚二甲基硅氧烷( PDMS )热导率的影响。首先，我们模拟了MoS2和BN填料的热导率。研究发现，两种填料的导热系数随其尺寸的增大而增强。外推得到的MoS2和BN的本征热导率分别为52 W / ( m·K )和606 W / ( m·K )。对于1 - 5层，层数对MoS2的热导率几乎没有影响，但随着层数的增加，BN的热导率先减小后达到平台。然后，我们研究了PDMS基复合材料的热导率。由于PDMS / MoS2体系中孔洞的存在，PDMS / MoS2复合材料的热导率与PDMS相比没有太大的提高。因此，我们随后在复合材料中引入了BN / MoS2杂化填料来解决体系中的空隙问题。结果证明该方法是有效的。BN / MoS2复合填料的引入有效地促进了两种填料在PDMS基体中的分散，大大减少了复合材料中的孔洞。与只填充一种填料的复合材料相比，PDMS / BN / MoS2复合材料具有更好的热导率。

利用纳米复合材料制作的压阻触觉传感器具有良好的柔韧性、电学性能和灵敏度。但是，通过实现填料材料的均匀分散和利用有效的结构设计来改善触觉感知性能，可以显著提高感知性能，特别是在低压范围。本研究以多壁碳纳米管( MWCNTs )为导电填料，聚二甲基硅氧烷( PDMS )为聚合物基体，制备了一种新型的具有网格状微结构的柔性压阻触觉传感器。研究重点在于通过使填料材料均匀分散，优化传感器设计和结构，提高触觉传感器性能。采用相同的网格结构传感层(线宽、线间距、厚度为1 mm )，MWCNTs在PDMS中的掺杂质量比在1 ~ 10 wt . %之间变化。掺杂比例为7 wt . %的传感器性能最稳定，在10 ~ 20 kPa的低气压范围内的灵敏度为6.821 kPa - 1，在30 ~ 200 kPa的饱和范围内的灵敏度为0.029 kPa - 1。并对网格结构尺寸进行了优化，分析了网格结构、灵敏度和传感范围之间的关系。为了验证压阻原理，推导了压力与电阻输出的关系式。对于网格结构，线宽、线间距和厚度分别为1、1和0.5 mm的网格结构响应最为稳定和改善。在50 ~ 130kPa的低压范围内，灵敏度为0.2704 kPa - 1；在140 ~ 200kPa的饱和范围内，灵敏度为0.0968 kPa - 1。压阻响应主要与量子隧穿效应有关，可以根据掺杂剂浓度和网格微结构进行优化。

利用纳米复合材料制作的压阻触觉传感器具有良好的柔韧性、电学性能和灵敏度。但是，通过实现填料材料的均匀分散和利用有效的结构设计来改善触觉感知性能，可以显著提高感知性能，特别是在低压范围。本研究以多壁碳纳米管( MWCNTs )为导电填料，聚二甲基硅氧烷( PDMS )为聚合物基体，制备了一种新型的具有网格状微结构的柔性压阻触觉传感器。研究重点在于通过使填料材料均匀分散，优化传感器设计和结构，提高触觉传感器性能。采用相同的网格结构传感层(线宽、线间距、厚度为1 mm )，MWCNTs在PDMS中的掺杂质量比在1 ~ 10 wt . %之间变化。掺杂比例为7 wt . %的传感器性能最稳定，在10 ~ 20 kPa的低气压范围内的灵敏度为6.821 kPa - 1，在30 ~ 200 kPa的饱和范围内的灵敏度为0.029 kPa - 1。并对网格结构尺寸进行了优化，分析了网格结构、灵敏度和传感范围之间的关系。为了验证压阻原理，推导了压力与电阻输出的关系式。对于网格结构，线宽、线间距和厚度分别为1、1和0.5 mm的网格结构响应最为稳定和改善。在50 ~ 130kPa的低压范围内，灵敏度为0.2704 kPa - 1；在140 ~ 200kPa的饱和范围内，灵敏度为0.0968 kPa - 1。压阻响应主要与量子隧穿效应有关，可以根据掺杂剂浓度和网格微结构进行优化。

利用原位流变光学技术研究了黏土基聚合物纳米复合材料( CPNC )在双螺杆挤出过程中的分散机理，将CPNC形貌与其黏度联系起来。这种方法学避免了与挤压后结构重排有关的问题。可在常温和低温下加工的聚二甲基硅氧烷( PDMS )基体用于绕过任何与热降解有关的问题。挤出机第一部分的局部加热允许在对粘土分散施加较大的应力之前，测试低基体粘度对增强聚合物插层的有用性。与颗粒分散动力学模型测得的粘土颗粒粒径的比较表明，较大的螺杆转速有利于粘土颗粒的破碎，而较小的螺杆转速有利于粘土颗粒的侵蚀。由此产生了不同程度的黏土分散，这并不简单地与随着螺杆转速的增加，PDMS插层逐渐变好，黏土剥落程度也越来越高有关。降低PDMS在螺杆第一混合区的粘度有利于在较低螺杆转速下的分散，但在较大螺杆转速下应力与停留时间之间存在复杂的交互作用。更为重要的是，如果没有给PDMS足够的时间插层黏土廊道，从而有利于触觉破坏或侵蚀，那么使用较大的应力分散黏土本身是低效的。

利用原位流变光学技术研究了黏土基聚合物纳米复合材料( CPNC )在双螺杆挤出过程中的分散机理，将CPNC形貌与其黏度联系起来。这种方法学避免了与挤压后结构重排有关的问题。可在常温和低温下加工的聚二甲基硅氧烷( PDMS )基体用于绕过任何与热降解有关的问题。挤出机第一部分的局部加热允许在对粘土分散施加较大的应力之前，测试低基体粘度对增强聚合物插层的有用性。与颗粒分散动力学模型测得的粘土颗粒粒径的比较表明，较大的螺杆转速有利于粘土颗粒的破碎，而较小的螺杆转速有利于粘土颗粒的侵蚀。由此产生了不同程度的黏土分散，这并不简单地与随着螺杆转速的增加，PDMS插层逐渐变好，黏土剥落程度也越来越高有关。降低PDMS在螺杆第一混合区的粘度有利于在较低螺杆转速下的分散，但在较大螺杆转速下应力与停留时间之间存在复杂的交互作用。更为重要的是，如果没有给PDMS足够的时间插层黏土廊道，从而有利于触觉破坏或侵蚀，那么使用较大的应力分散黏土本身是低效的。