«Умные» нанокомпозитные датчики и мониторинг структурного состояния

Развитие производства «умных» многофункциональных нанокомпозитных систем обусловлено их использованием для самодиагностики и мониторинга структурного состояния композитных материалов. Для модификации высокоэффективных композитов, армированных волокном, особое внимание уделяется использованию углеродных нанотрубок для повышения механических и электропроводящих характеристик. Исполузуемые материалы включают термореактивные и термопластичные полимеры, углеродное и стекловолокно, углеродные нанотрубки и производные графена. Выбор и оптимизация производственных технологий, оптимизация характеристик материалов и параметров, крупномасштабная осуществимость и интеграция применения — это области, охватываемые исследовательскими проектами.

Центр фотоники и фотонных технологий

Индустриальные компетенции

Иерархические композитные системы: в системах мониторинга используются различные наноматериалы для определения наличия каких-либо повреждений или деформаций в композите. Системы основаны на пьезорезистивных свойствах углеродных нанотрубок и волокон на их основе. Такие системы используются в конструкциях, где требуется снижение веса, высокие механические характеристики (примеры: самолеты, мосты, в нефтегазовой отрасли и т.д.). Определение состояния материала и зон повреждения основано на пьезорезистивных свойствах нанокомпозитов.

Электро- и теплопроводящие полимерные системы: наномодифицированная пластмасса, в состав которой входят углеродные нанотрубки и графеновые частицы для обеспечения электро- и теплопроводности. Оптимизация производственного маршрута и параметров позволяет чрезвычайно малым количествам наноматериалов обеспечивать высокую производительность. Системы могут применяться для защиты от электростатического электричества и экранирования электромагнитного излучения.

Датчики на основе углеродных нанотрубок: датчики на основе волокон углеродных нанотрубок и тонких плёнок углеродных нанотрубок можно использовать для отслеживания механических деформаций без увеличения веса или изменения оригинальной конструкции. Датчики универсальны и могут использоваться для отслеживания химических соединений, влажности, температуры и разнообразной информации, относящейся к промышленным процессам.