Sissejuhatus: Mida tähendab nano adhesioonis.
Nanoteip on termin, mida kasutatakse liimilahenduste sarja kirjeldamiseks, milles nanotehnoloogia võimaldab suurepärast toimimist. Need omadused saavutatakse kahe erineva meetodi abil, mis hõlmavad nanostruktureeritud pindu või nanomaterjalide tugevdamist.
Nanostruktureeritud pinnad: need teibid moodustavad füüsilise nakkumise, kasutades mikro{0}} ja nano-skaala mustreid, mis põhinevad van der Waalsi jõudude, näiteks geko jalgade füüsikalistel põhimõtetel.
Nanomaterjalide tugevdamine: need lindid hõlmavad nanomaterjalide, milleks on süsinik-nanotorud (CNT-d) või grafeeni, lisamist polümeeri struktuuri, et parandada märkimisväärselt mehaanilisi, termilisi või elektrilisi omadusi, et muuta need suure jõudlusega{0}}tööstustoodeteks.
I kategooria: Micro{0}}Suction ja Gecko-inspireeritud nanoteibid.
Antud tüüp on kõige-tuntuim nanoteibi tüüp, mida müüakse korduvkasutatava, jäägivaba{1}}liimilahusena.
Adhesioonimehhanism: Gecko Effect.
Need nanoteibid kasutavad füüsilist adhesiooni erinevalt traditsioonilistest teipidest, mis kasutavad keemilist sidet. Nende pinda kujundavad miljardid mikroskoopilised poorid. Sileda pinna vastu surumisel surutakse õhk nendest mikro{2}}õõnsustest välja, moodustades tugeva vaakumtihendi. Van der Waalsi jõud mängivad selles mehhanismis keskset rolli, struktuuri nanostruktureerimisel tekkiv tohutu pindala suurendab neid nõrku jõude mitu korda ja need moodustavad tugeva kollektiivse sideme.
2.2 Materjali koostis ja variandid.
Polüuretaan (PU): polüuretaan on hästi{0}}tuntud kui kõrge löögisummutusvõimega tihendusmaterjal, mida kasutatakse elektroonikas vibratsiooni summutamiseks.
Akrüül: see on parim vananemisomaduste ja UV-kiirguse stabiilsuse poolest ning seetõttu on see parim autode sisekujunduses ja välistingimustes kasutatavates märgistustes.
PVC: odav üldotstarbeline tihendus- ja isolatsioon{0}}.
2.3 Peamised jõudlusatribuudid
Korduvkasutatavus: see on iseloomulik tunnus; teipi saab pesta vees ja selle kleepuvus taastada.
Jääkide eemaldamine: nakkumine on enamasti füüsiline ja seega saab seda hävitamata eemaldada.
Piirangud: see ei tööta karmil või poorsetel pindadel, kus ei saa luua mikro{0}}vaakumtihendit.
II kategooria: nanokomposiit ja funktsionaalsed nanoteibid.
See rühm on kõrge{0}}väärtusega tehnoloogia ja nanomaterjale kasutatakse teatud elektriliste, termiliste või mehaaniliste omaduste andmiseks.
NTC NP310/CNP310/CNP310 nanopaberi komposiidid EMI varjestusena.
Mida tugevam on elektroonika, seda olulisemad on elektromagnetilised häired (EMI). Uus alternatiiv on nanolindi väljatöötamine, kasutades vaiguga ümbritsetud mitmeseinalist süsinik-nanotoru (MWCNT) nanopaberit.
Valmistamine: CNT-nanopaberimatt on täidetud vaiguga, mis on spetsiaalselt konstrueeritud protsessi kaudu, mida nimetatakse kastmisleotamiseks.
Jõudlus: Saadud nanokomposiidil on muljetavaldav EMI varjestusvõime (EMI SE). Kaitse häälestatavust näitab üks kiht, mis annab keskmiselt 21 dB.
3.2 UV-tundlik 2D materjalide ülekandelint.
Imendavaid materjale, nagu grafeen, on kurikuulsalt raske käsitseda. Tavalised lahustitel põhinevad ülekandemeetodid on kahjulikud.
Mehhanism: teadlased on välja töötanud spetsiaalse UV-lindi polümeeri kujul. Lint tõmbab enne UV-kiirgusega kokkupuudet tugevalt grafeeni külge. Pärast aluspinnale kandmist muudetakse teibi kleepuvat struktuuri UV-kiirgusega, mis alandab naketaset ja hõlbustab teibi hõlpsat mahakoorumist, et jätta 2D-materjal aluspinnale ideaalselt üle.
Mõju: see tehnoloogia hõlbustab 2D-materjalide uurimist ja arendamist pooljuht{1}}järgmise-põlvkonna elektroonikas ja paindlikus elektroonikas.
3.3 Täppisstants-Lõikelintid
Lennundus- ja autotööstuse jõudluse tagamiseks on nanoteibid valmistatud konstrueeritud polümeeridest, nagu süsinikkiuga tugevdatud polümeer (CFRP), et suurendada äärmist tugevust või epoksüvaiku, et siduda konstruktsiooni jäikus. Selliseid materjale saab stantsitud-keerulistes vormides. Peamised spetsifikatsioonid hõlmavad järgmist:
Temperatuuritaluvus: pidev töö vahemikus -70°C kuni üle 260°C.
Vastupidavus kemikaalidele: kütuse-, lahusti- ja UV{0}}kindlus.
Tööstuslikud ja erirakendused.
Autotööstus: Nanoteibid on valmistatud mõlemalt poolt kahekordselt kahekordistunud akrüülvahust, mis kinnitab kaunistuse ja andurid ning aitab vähendada kaalu ja summutada vibratsiooni.
Lennundus: suure jõudlusega{0}}teibid kinnitavad juhtmerakmed ja komposiitpaneelid karmides tingimustes.
Lõppkokkuvõttes on viimane kategooria, mida tuleb mainida, elektroonika ja pooljuhid:
EMIS-varjestus: CNT nanokomposiitteibid pakuvad tundlike komponentide kerget varjestust.
Vidinate komplekt: nutitelefonid on varustatud üliõhukeste teibidega, mis kinnitavad ekraane ja isoleerivad trükkplaate.
Teadus- ja arendustegevus: UV-lindid hõlbustavad 2D-materjali täpset kuhjamist uute elektrooniliste omadustega.
Meditsiiniseadmed: Bioloogiliselt ühilduvad nanoteibid kantakse kantavatele monitoridele ja need peavad vastu steriliseerimisprotsessidele.
Taastuvenergia: nanoteipe kasutatakse päikeseenergia tootmisel moodulite tihendamiseks ilmastikukindlal viisil.
Turukeskkond ja tulevikuväljavaade.
Nanolindi turg kasvab eeldatavasti kogu maailmas stabiilselt, kuna on vaja suure{0}}jõudlusega ja rohelist liimilahendust.
Turu juhid:
Jätkusuutlikkus: üleminek korduvkasutatavatele lintidele on kooskõlas ringmajanduse põhimõtetega.
Miniaturiseerimine: elektroonikas on vaja üliõhukesi -multi-funktsionaalseid liimimismaterjale ja see on oluline kasvu tõukejõud.
Kõrgtehnoloogiline tootmine: 5G telekommunikatsioon ja elektriautod nõuavad liime, mis töötavad vaenulikes keskkondades.
Peamised konkurendid: 3M ja Tesa on ülemaailmsed liidrid ning turuosa on ka teised Aasia{1}}põhised spetsialiseerunud tootjad.
Esile kerkivad suundumused:
Multifunktsionaalsus Tulevaste lindid võivad integreerida adhesiooni ja soojusjuhtimise või iseparanemise.
Nutikad liimid: valgus- või kuumustundlikuks muutuvate teipide leiutamine loob tootmisprotsessis uusi vaateid.
Järeldus
Nano{0}}teipimise tehnoloogia on üleminek passiivselt kleepumiselt aktiivsele liimimisele. Nanomaterjali jõul on insenerid tootnud veelgi nutikamaid, võimsamaid ja mitmekülgsemaid liime. Nanolindid võimaldavad meil näha tulevikku, kus kleepuva materjali ja töötava elemendi eristamine on veelgi ebaselgem; tegelikult on liimi- ja funktsionaalse elemendi vaheline piir täielikult kustutatud, mistõttu on komponendi ja liimi eristamine ebaselge.