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29 marzo 2023

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dal Consiglio Nazionale delle Ricerche di Scienza e Tecnologia

La fibra aramidica è conosciuta come "super fibra" o "seta dorata", perché anche se il suo peso equivale solo al 20% del peso dell'acciaio, è più di cinque volte più resistente e non brucia, nemmeno a 500°. C. La fibra aramidica è un materiale essenziale utilizzato in varie applicazioni come giubbotti antiproiettile, indumenti ignifughi, rinforzo di cavi in ​​fibra ottica, pneumatici ad alte prestazioni e materiali aerospaziali. Il defunto dottor Han-Sik Yun iniziò la ricerca sulla fibra aramidica presso il Korea Institute of Science and Technology (KIST) nel 1979 e si assicurò una tecnologia di fonte indipendente nel 1984.

Il dottor Dae-Yoon Kim e il suo gruppo di ricerca presso il Centro di ricerca sui materiali compositi funzionali all'interno del KIST Jeonbuk Institute of Advanced Composite Materials hanno annunciato di aver applicato nanotubi di carbonio alle fibre aramidiche per sviluppare un nuovo tipo di fibra composita. I risultati sono pubblicati sulla rivista Advanced Fiber Materials.

Oltre ad essere leggera, resistente e resistente al fuoco, la fibra ha anche conduttività elettrica, una novità assoluta per le fibre aramidiche convenzionali. La fibra appena sviluppata è di colore nero a causa della presenza di nanotubi di carbonio.

Ispirandosi alle caratteristiche del bozzolo del baco da seta, il gruppo di ricerca KIST è riuscito a combinare l'aramide, che ha una disperdibilità estremamente bassa, con nanotubi di carbonio. Utilizzando la fase a cristalli liquidi, i bachi da seta producono fibre ad alta resistenza utilizzando proteine ​​ad alta concentrazione. Possedendo sia una fluidità simile a quella di un liquido che un ordine simile a un cristallo, il cristallo liquido riduce al minimo la coagulazione dei nanotubi di aramide e carbonio e migliora l'allineamento.

Utilizzando queste caratteristiche, il gruppo di ricerca ha creato un nuovo tipo di fibra composita con un elevato livello di resistenza specifica simile a quella delle fibre aramidiche commerciali esistenti, nonché un livello di conduttività elettrica specifica pari a circa il 90% di quello dei fili di rame.

Nonostante queste caratteristiche elettriche, questa fibra aramidica di nuova generazione non utilizza metalli, garantendo flessibilità, non corrosività e un profilo leggero (circa il 30% del peso dei fili di rame). Si prevede che verrà utilizzato come cavo di prossima generazione in varie applicazioni, come i militari intelligenti, i robot medici, la mobilità ecologica e le tecnologie aerospaziali. Il dottor Dae-Yoon Kim ha aggiunto: "Questa tecnologia avrà un impatto significativo sul mercato delle super fibre".

Maggiori informazioni: Ki-Hyun Ryu et al, Potenzia le proprietà meccaniche ed elettriche delle fibre CNT regolando le mesofasi cristalline liquide liotropiche con polimeri aramidici per applicazioni di cablaggio leggero e robusto, Materiali in fibra avanzati (2022). DOI: 10.1007/s42765-022-00246-4

Fornito dal Consiglio Nazionale delle Ricerche di Scienza e Tecnologia