Les nanotubes de carbone augmentent la force du coup

May 09, 2024

Remplissez le formulaire ci-dessous et nous vous enverrons par e-mail une version PDF de « Les nanotubes de carbone augmentent la résistance des tissus résistants aux coups de couteau ».

Remplissez le formulaire ci-dessous pour débloquer l’accès à TOUS les articles audio.

Les tissus qui résistent aux coupures au couteau peuvent aider à prévenir les blessures et à sauver des vies. Mais un couteau suffisamment tranchant ou un coup très puissant peut traverser certains de ces matériaux. Aujourd'hui, des chercheurs rapportent dans ACS Applied Nano Materials que les nanotubes de carbone et le polyacrylate renforcent l'aramide conventionnel pour produire des tissus légers et doux qui offrent une meilleure protection. Les applications incluent les vêtements, casques et semelles anti-coups de couteau, ainsi que les emballages résistants aux coupures.

Les gilets pare-balles souples sont généralement fabriqués à partir d'aramide, de polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé ou de tissus de carbone et de verre. Leur résistance à la perforation dépend, en partie, du frottement entre les fibres du fil au sein de ces matériaux. Jusqu’à un certain point, une plus grande friction signifie une plus grande protection. Les fabricants peuvent augmenter la friction en rendant rugueuses les surfaces des fibres, mais cela nécessite un processus compliqué et le rendement du produit est faible. Alternativement, la force de liaison entre les fils peut être améliorée en ajoutant un autre composant, tel qu'un fluide épaississant transparent (STF) ou un revêtement en polyuréthane (PU). Mais ces tissus composites ne peuvent pas satisfaire simultanément aux exigences de finesse, de flexibilité et de légèreté. Ting-Ting Li, Xing-xiang Zhang et leurs collègues voulaient trouver un autre moyen d'améliorer les performances tout en satisfaisant à ces critères.

Abonnez-vous à la newsletter quotidienne de Technology Networks et recevez chaque jour les dernières nouvelles scientifiques directement dans votre boîte de réception.

Les chercheurs ont testé une émulsion de polyacrylate (PAE), du STF et du PU comme revêtements sur du tissu aramide. Lors de tests de frappe simulés, le tissu aramide enduit de PAE a surpassé le matériau non enduit utilisé seul ou en combinaison avec du STF ou du PU. Les nanotubes de carbone sont connus pour rendre les composites plus résistants et leur ajout à l'aramide/PAE améliore encore la résistance aux chocs. L'équipe explique que cela est dû au fait que les nanotubes créent des ponts entre les fibres, augmentant ainsi la friction. Les nanotubes formaient également un mince réseau protecteur qui dispersait les contraintes loin du point d’impact et aidait à prévenir la désintégration des fibres. Le nouveau tissu composite léger, flexible et résistant aux perforations pourrait être utile dans des applications militaires et civiles, selon les chercheurs.

Référence : Cai W hua, Li T ting, Zhang X xiang. Tissus en aramide renforcés de nanotubes de carbone à parois multiples en polyacrylate et carboxylique en tant que composites flexibles résistants à la perforation pour les applications anti-coups de couteau. ACS Appl Nano Mater. 2023;6(7):6334-6344. est ce que je:10.1021/acsanm.3c00738

Cet article a été republié à partir des documents suivants. Remarque : le matériel peut avoir été modifié en termes de longueur et de contenu. Pour plus d’informations, veuillez contacter la source citée.