محققان دانشگاه Delaware وسیله‌ای مبتنی بر شبکه نانولوله‌های کربنی، برای تشخیص و تعیین آسیب درون مواد کامپوزیتی پیشرفته ساختند که همانند عصب انسان عمل می‌کند.
استفاده از نانولوله‌های کربنی برای تشخیص نواقص کامپوزیت‌ها
محققان دانشگاه Delaware وسیله‌ای مبتنی بر شبکه نانولوله‌های کربنی، برای تشخیص و تعیین آسیب درون مواد کامپوزیتی پیشرفته ساختند که همانند عصب انسان عمل می‌کند.
این ابزار در آزمایشگاه به دانشمندان در پیش‌بینی بهتر طول عمر مواد کامپوزیتی مختلف کمک می‌کند و در زندگی روزمره می‌تواند در تشخیص سلامت مواد کامپوزیتی به کار رفته در ساختار محصولات مهم مانند خطوط هوایی مورد استفاده قرار گیرد.
این پروژه توسط Tsu- weichou وPierre S.du Pont استاد دانشکده مهندسی مکانیک و Erik Thostenson استادیار دانشکده مهندسی مکانیک انجام شده و نتایج آن در مقاله‌ای در نشریه Journal Advanced materials به چاپ رسیده است.
این محققان با استفاده از مواد کامپوزیتی و نانولوله‌های کربنی برای ساخت این حسگر استفاده کردند. مواد کامپوزیتی که عموماً لایه لایه بوده و از ورقه‌های فیبری با کارایی بالا از جنس کربن، شیشه یا کولار تشکیل می‌شود با یک ماتریکس رزین پلیمری همراه شده است.
Chou می‌گوید که مواد کامپوزیتی قدیمی ذاتاً ضعیف هستند، زیرا مواد ماتریکس احاطه کننده فیبرها قوی هستند ولی این قدرت به اندازه توان فیبرها نیست. به اعتقاد وی این ضعف در نهایت منجر به نقاط ضعفی در منطقه تداخل مواد ماتریکس و به ویژه محل‌هایی که بسته‌های رزین وجود دارد می‌شود و در نهایت آسیب‌دیدگی به شکل ریزترک‌های باریک به وجود می‌آید و می‌تواند استحکام کامپوزیت را کاهش دهد.
Thostenson می‌گوید: می‌توان از نانولوله‌های کربنی با آمیختن آنها در یک کامپوزیت برای تشخیص آسیب‌ها در آغاز کار استفاده کرد، که قادر است سلامت کامپوزیت را نشان دهد. وی افزود:”نانولوله‌های کربنی بسیار ریز هستند و قادرند در هر جایی مانند گره‌های الیاف، میان لایه‌های کامپوزیت و محل‌های غنی از ماتریکس نفوذ کنند. به دلیل هدایت الکتریکی نانولوله‌های کربنی، می‌توان شبکه‌ای از حسگرها را از آنها ساخت که همانند اعصاب درون بدن انسان عمل کند. محققان می‌توانند جریان الکتریکی را از میان این شبکه عبور دهند و در صورت وجود ریزترک در مسیر حرکت الکترون، اختلال ایجاد می‌شود و می‌توان آن را اندازه‌گیری کرد.
برای موفقیت این روش، نانولوله‌های کربنی را باید در تمام سطح ماده به طور کامل پخش کرد و این محققان با توسعه روشی، توزیع یکنواخت نانولوله‌های کربنی در سطح مواد ماتریکس را امکان‌پذیر کردند.
