برای یافته بهترین ترکیب و غلظت در فرآیند تولید نانوکامپوزیت، محققان با استفاده از شبیهسازیهای کامپیوتری و یادگیری ماشینی به بررسی تاثیر غلظت نانولولهکربنی در خواص مکانیکی و انعطافپذیری پلیمرها پرداختند.
تاثیر غلظت نانولولهکربنی بروی خواص کامپوزیتها بررسی شد
محققان در آزمایشگاه طراحی کامپیوتری در دانشگاه فدرال کازان روی کامپوزیتهای حاوی نانولوله کربنی مطالعاتی انجام دادند. آنها با استفاده یادگیری ماشینی به بررسی خواص الاستیکی و انعطافپذیری پلیمرها، پس از افزودن نانولوله کربنی به آنها پرداختند. این گروه نتایج یافتههای خود را در نشریه International Journal of Molecular Sciences به چاپ رساندند.
اولگ ندوپکین دانشیار دانشگاه فدرال کازان اظهار داشت: «ایجاد مواد کامپوزیتی یکی از اصلیترین مسیرهای علم مدرن است. وقتی نانولولههای کربنی به پلیمر اضافه میشوند، خصوصیات مکانیکی آن به طور قابل توجهی بهبود مییابد. هر چند که اگر مقدار نانولولهکربنی از یک مقدار مشخصی افزایش یابد، آنگاه کیفیت نانوکامپوزیت تولید شده بسیار بد خواهد شد، بنابراین مهم است که بدانید اثرات غلظتهای مختلف نانولولهها بر خواص پلیمرها چگونه است.»
محققان راههایی برای مدلسازی خاصیت ارتجاعی کامپوزیتهای نانولولههای کربنی با پلیمری پیدا کردند. ندوپکین میگوید: «ما فهمیدیم که چگونه راندمان تقویت کامپوزیتهای پلیمری تحت تأثیر غلظت نانولولههای کربنی در ماتریس پلیمر، اندازه و ساختار آنها قرار میگیرد. روند کلی در خصوصیات مکانیکی مواد نانوکامپوزیتی با ماتریسهای ساخته شده از پلی پروپیلن، پلی اتیل متاکریلات، پلی استایرین مورد بررسی قرار گرفت.»
پلیمرهای ترموپلاستیک، که موضوع این مطالعه بودند، بهطور گسترده در حمل و نقل هوایی، پزشکی، ساخت و ساز، وسایل خانگی و تولید دستگاهها مورد استفاده قرار میگیرند. افزودن نانولولههای کربنی به پلیمرها ممکن است دوام و چرخه زندگی آنها را تا حد زیادی افزایش دهد.