टीपीयू कार्बन नैनोट्यूब प्रवाहकीय कण - टायर विनिर्माण उद्योग के "मुकुट पर मोती"!

साइंटिफिक अमेरिकन का वर्णन है कि; यदि पृथ्वी और चंद्रमा के बीच एक सीढ़ी बनाई जाए, तो एकमात्र पदार्थ जो अपने वजन से अलग हुए बिना इतनी लंबी दूरी तय कर सकता है, वह कार्बन नैनोट्यूब है
कार्बन नैनोट्यूब एक विशेष संरचना वाले एक-आयामी क्वांटम पदार्थ हैं। उनकी विद्युत और तापीय चालकता आमतौर पर तांबे की तुलना में 10,000 गुना तक पहुँच सकती है, उनकी तन्य शक्ति स्टील की तुलना में 100 गुना होती है, लेकिन उनका घनत्व स्टील का केवल 1/6 होता है, इत्यादि। वे सबसे व्यावहारिक अत्याधुनिक पदार्थों में से एक हैं।
कार्बन नैनोट्यूब समाक्षीय वृत्ताकार नलिकाएँ होती हैं जो षट्कोणीय पैटर्न में व्यवस्थित कार्बन परमाणुओं की कई से लेकर दर्जनों परतों से बनी होती हैं। परतों के बीच एक निश्चित दूरी, लगभग 0.34 नैनोमीटर, बनाए रखें, जिसका व्यास आमतौर पर 2 से 20 नैनोमीटर तक होता है।
थर्मोप्लास्टिक पॉलीयूरेथेन (TPU)इसकी उच्च यांत्रिक शक्ति, अच्छी प्रक्रियाशीलता और उत्कृष्ट जैव-संगतता के कारण इसका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोटिव और चिकित्सा जैसे क्षेत्रों में व्यापक रूप से किया जाता है।
पिघलकर मिश्रण द्वाराटीपीयूप्रवाहकीय कार्बन ब्लैक, ग्रेफीन या कार्बन नैनोट्यूब के साथ, प्रवाहकीय गुणों वाली मिश्रित सामग्री तैयार की जा सकती है।
विमानन क्षेत्र में टीपीयू/कार्बन नैनोट्यूब मिश्रित सामग्रियों का अनुप्रयोग
विमान के टायर ही एकमात्र घटक हैं जो उड़ान भरने और उतरने के दौरान जमीन के संपर्क में आते हैं, और इन्हें हमेशा टायर निर्माण उद्योग का "मुकुट रत्न" माना जाता है।
विमानन टायर के ट्रेड रबर में टीपीयू/कार्बन नैनोट्यूब मिश्रित सामग्री मिलाने से टायर के समग्र प्रदर्शन में सुधार के लिए एंटीस्टेटिक, उच्च तापीय चालकता, उच्च घिसाव प्रतिरोध और उच्च टूटन प्रतिरोध जैसे लाभ मिलते हैं। इससे टेकऑफ़ और लैंडिंग के दौरान टायर द्वारा उत्पन्न स्थैतिक आवेश को ज़मीन पर समान रूप से संचारित करने में मदद मिलती है, साथ ही निर्माण लागत में बचत करना भी आसान हो जाता है।
कार्बन नैनोट्यूब के नैनोस्केल आकार के कारण, हालांकि वे रबर के विभिन्न गुणों में सुधार कर सकते हैं, कार्बन नैनोट्यूब के अनुप्रयोग में कई तकनीकी चुनौतियां भी हैं, जैसे कि खराब फैलाव और रबर मिश्रण प्रक्रिया के दौरान उड़ना।टीपीयू प्रवाहकीय कणसामान्य कार्बन फाइबर पॉलिमर की तुलना में अधिक समान फैलाव दर है, जिसका लक्ष्य रबर उद्योग के एंटी-स्टैटिक और थर्मल चालकता गुणों में सुधार करना है।
टायरों में लगाए जाने पर टीपीयू कार्बन नैनोट्यूब चालक कणों में उत्कृष्ट यांत्रिक शक्ति, अच्छी तापीय चालकता और कम आयतन प्रतिरोधकता होती है। जब टीपीयू कार्बन नैनोट्यूब चालक कणों का उपयोग विशेष परिचालन वाहनों, जैसे तेल टैंक परिवहन वाहनों, ज्वलनशील और विस्फोटक माल परिवहन वाहनों आदि में किया जाता है, तो टायरों में कार्बन नैनोट्यूब लगाने से मध्यम से उच्च श्रेणी के वाहनों में इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज की समस्या भी हल हो जाती है, टायरों की सूखी गीली ब्रेकिंग दूरी और कम हो जाती है, टायर रोलिंग प्रतिरोध कम हो जाता है, टायर शोर कम हो जाता है, और एंटी-स्टैटिक प्रदर्शन में सुधार होता है।
का अनुप्रयोगकार्बन नैनोट्यूब प्रवाहकीय कणउच्च प्रदर्शन वाले टायरों की सतह पर इसके उत्कृष्ट प्रदर्शन लाभों का प्रदर्शन किया है, जिसमें उच्च पहनने के प्रतिरोध और तापीय चालकता, कम रोलिंग प्रतिरोध और स्थायित्व, अच्छा विरोधी स्थैतिक प्रभाव आदि शामिल हैं। इसका उपयोग उच्च प्रदर्शन वाले टायर, सुरक्षित और पर्यावरण के अनुकूल उत्पादन करने के लिए किया जा सकता है, और इसमें व्यापक बाजार संभावनाएं हैं।
कार्बन नैनोकणों को पॉलिमर पदार्थों के साथ मिश्रित करने से उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों, अच्छी चालकता, संक्षारण प्रतिरोध और विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण वाली नई मिश्रित सामग्रियाँ प्राप्त की जा सकती हैं। कार्बन नैनोट्यूब पॉलिमर कंपोजिट को पारंपरिक स्मार्ट पदार्थों के विकल्प के रूप में माना जाता है और भविष्य में इनके अनुप्रयोगों की श्रृंखला और भी व्यापक होगी।