Створення нових багатофункціональних нанокомпозитних полімерних матеріалів, що містять вуглецеві нанотрубки

Реєстраційний номер НДДКР в УкрІНТЕІ: 0121U100658

Якому пріоритетному напряму науки і техніки відповідає: нові речовини і матеріали

Дослідження: фундаментальне

Джерело фінансування: державний бюджет, загальний фонд державного бюджету

Обсяг фінансування: 500 – 1000 тис. грн. (850,0 тис. грн.)

Рік початку дослідження: 2021 р.

Загальний термін виконання дослідження (за планом): 2021-2023 рр.

Перспектива    подальшого    виконання    у    2022    –    2023    роках:    буде    продовжено   як фундаментальне

Рівень дослідження: немає аналогів в Україні

Додаткові дії, що потребує подальше дослідження: додаткового фінансування; розширення спектру досліджень та оновлення матеріально-технічної бази

Участь установи в діючих регіональних цільових та комплексних Програмах: ЧНУ імені Петра Могили не брав участі.

Коротка характеристика, позитивні якості, подальша перспектива застосування.

У результаті проведених досліджень було встановлено вплив різних факторів на особливості розподілу та агрегації вуглецевих нанотрубок у полімерній матриці, а також утворення перколяційного кластера. Отримано ряд стабілізованих зразків вуглецевих нанотрубок з використанням різних стабілізаторів. Розроблено технологічні режими, що дозволять направлено регулювати розподіл частинок наповнювача.

Виготовлено серію композитних матеріалів за допомогою поршневого екструдера, досліджено їх мікроструктуру та функціональні характеристики, використовуючи методи оптичної мікроскопії, теплофізичного, електричного та механічного аналізу.

Отримано ряд полімених нанокомпозитних матеріалів, які містять вуглецеві нанотрубки, із поліпшеними функціональними характеристиками. За своїми функціональними характеристиками отримані матеріали є перспективними для створення на їх основі філаментів для 3D друку.

Удосконалено підхід до математичного моделювання та опису перколяційної поведінки тепло- та електропровідності систем полімер-ВНТ, зокрема моделювання, що враховує внески від поверхневого шару між матрицею та наповнювачем, а також моделювання щодо ефектів тунелювання зарядів. У перспективі запропоновані математичні моделі дозволять прогнозувати функціональні характеристики системи типу полімер-ВНТ, а відтак створити нові багатофункціональні нанокомпозитні полімерні матеріали, що містять вуглецеві нанотрубки різних розмірів та модифікацій, із наперед заданими та регульованими властивостями.

Детальніше…