I nanotubi di carbonio aumentano la forza della pugnalata

May 09, 2024

Compila il modulo sottostante e ti invieremo via email una versione PDF di "I nanotubi di carbonio aumentano la resistenza dei tessuti resistenti alle ferite"

Completa il modulo sottostante per sbloccare l'accesso a TUTTI gli articoli audio.

I tessuti che resistono ai tagli dei coltelli possono aiutare a prevenire lesioni e salvare vite umane. Ma un coltello sufficientemente affilato o un colpo molto potente possono attraversare alcuni di questi materiali. Ora, i ricercatori riportano in ACS Applied Nano Materials che i nanotubi di carbonio e il poliacrilato rafforzano l’aramide convenzionale per produrre tessuti leggeri e morbidi che forniscono una migliore protezione. Le applicazioni includono indumenti anti-pugnalata, caschi e solette, nonché imballaggi resistenti al taglio.

L'armatura morbida è generalmente realizzata in aramide, polietilene ad altissimo peso molecolare o tessuti di carbonio e vetro. La loro resistenza alla perforazione dipende, in parte, dall'attrito tra le fibre del filato all'interno di questi materiali. Fino a un certo punto, un maggiore attrito significa una maggiore protezione. I produttori possono aumentare l’attrito irruvidindo le superfici delle fibre, ma ciò richiede un processo complicato e la resa del prodotto è bassa. In alternativa, la forza di legame tra i filati può essere migliorata aggiungendo un altro componente, come un fluido addensante puro (STF) o un rivestimento in poliuretano (PU). Ma questi tessuti compositi non possono soddisfare contemporaneamente i requisiti di sottigliezza, flessibilità e leggerezza. Ting-Ting Li, Xing-xiang Zhang e colleghi volevano trovare un altro modo per migliorare le prestazioni soddisfacendo questi criteri.

Iscriviti alla newsletter quotidiana di Technology Networks, riceverai ogni giorno le ultime notizie scientifiche direttamente nella tua casella di posta.

I ricercatori hanno testato un'emulsione di poliacrilato (PAE), STF e PU come rivestimenti su tessuto aramidico. Nei test simulati di accoltellamento, il tessuto aramidico rivestito con PAE ha sovraperformato il materiale non rivestito utilizzato da solo o in combinazione con STF o PU. È noto che i nanotubi di carbonio rendono i compositi più resistenti e la loro aggiunta all'aramide/PAE migliora ulteriormente la resistenza agli urti. Il team dice che ciò è dovuto al fatto che i nanotubi hanno creato ponti tra le fibre, aumentando così l'attrito. I nanotubi formavano anche una sottile rete protettiva che disperdeva lo stress lontano dal punto di impatto e aiutava a prevenire la disintegrazione delle fibre. Secondo i ricercatori, il nuovo tessuto composito leggero, flessibile e resistente alla perforazione potrebbe essere utile in applicazioni militari e civili.

Riferimento: Cai W hua, Li T ting, Zhang X xiang. Tessuti aramidici rinforzati con nanotubi di carbonio a parete multipla in poliacrilato e carbossilico come compositi flessibili resistenti alla perforazione per applicazioni anti-pugnalata. ACS Appl Nano Mater. 2023;6(7):6334-6344. doi:10.1021/acsanm.3c00738

Questo articolo è stato ripubblicato dai seguenti materiali. Nota: il materiale potrebbe essere stato modificato nella lunghezza e nel contenuto. Per ulteriori informazioni rivolgersi alla fonte citata.