“高导电、可持续的纳米石墨橡胶复合材料”
ACS欧米茄
“从垃圾到宝藏”的概念适用于堆肥世界,在堆肥世界中,食物垃圾被回收成肥料用于花园。但如果堆肥可以超越肥料呢?现在,ACS Omega上的一个研究小组报告说,通过收集堆肥过程中产生的气体,他们可以将其与橡胶结合,制成优化的电子密封剂和传感器。
天然橡胶是通过敲打巴西橡胶树并稍加耐心获得的。由于其灵活性、弹性和耐用性,这种聚合物被用于从轮胎到雨靴的日常用品中。但是天然橡胶在铺设路面时通常并不纯净。制造商已经向其添加了填料,如炭黑,以增强其性能。由于大量使用炭黑会对橡胶的颜色和其他性能产生负面影响,科学家一直在寻找完全或部分替代炭黑的替代品。正在探索的一种选择是石墨纳米碳作为填料。Alain Pénicaud和同事们开始制造纳米碳填料,与其他正在开发的填料相比,纳米碳填料更具成本效益,尺寸更一致。
该团队使用的石墨纳米碳来自分解食物或堆肥产生的甲烷,这是廉价且可持续的。此外,纳米碳体积小,尺寸一致,这意味着它们是理想的填料。这些材料与天然橡胶结合形成复合材料。经过测试,复合材料的电阻率得到了验证,研究人员说,这表明该材料可以用作电气设备的密封剂。这种复合材料只有在负载了10%的纳米碳时才能获得导电性,这是开发传感器的一个潜在应用。该小组得出结论,纳米碳是炭黑作为填料的可行竞争对手。观看这段头条科学视频,看看这些材料在起作用。
作者感谢欧洲项目PLASCARB、INCT纳米碳、CNPQ和CAPES-COFECUB的资助。