टीपीयू कार्बन नैनोट्यूब प्रवाहकीय कण - टायर निर्माण उद्योग का "ताज का मोती"!

साइंटिफिक अमेरिकन के अनुसार, यदि पृथ्वी और चंद्रमा के बीच एक सीढ़ी बनाई जाए, तो एकमात्र पदार्थ जो अपने वजन से टूटे बिना इतनी लंबी दूरी तय कर सकता है, वह कार्बन नैनोट्यूब है।
कार्बन नैनोट्यूब एक आयामी क्वांटम पदार्थ हैं जिनकी संरचना विशेष होती है। इनकी विद्युत और ऊष्मीय चालकता आमतौर पर तांबे से 10,000 गुना अधिक होती है, तन्यता शक्ति स्टील से 100 गुना अधिक होती है, लेकिन घनत्व स्टील के घनत्व का केवल 1/6 होता है, इत्यादि। ये सबसे व्यावहारिक और अत्याधुनिक पदार्थों में से एक हैं।
कार्बन नैनोट्यूब समाक्षीय वृत्ताकार नलिकाएँ होती हैं जो कार्बन परमाणुओं की कई से लेकर दर्जनों परतों से बनी होती हैं और षट्भुजाकार पैटर्न में व्यवस्थित होती हैं। परतों के बीच की दूरी लगभग 0.34 एनएम होती है, और इनका व्यास आमतौर पर 2 से 20 एनएम तक होता है।
थर्मोप्लास्टिक पॉलीयुरेथेन (टीपीयू)अपनी उच्च यांत्रिक शक्ति, अच्छी प्रसंस्करण क्षमता और उत्कृष्ट जैव अनुकूलता के कारण इसका व्यापक रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोटिव और चिकित्सा जैसे क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।
पिघलाकर मिश्रण करने सेटीपीयूचालक कार्बन ब्लैक, ग्राफीन या कार्बन नैनोट्यूब के साथ, चालक गुणों वाले मिश्रित पदार्थ तैयार किए जा सकते हैं।
विमानन क्षेत्र में टीपीयू/कार्बन नैनोट्यूब मिश्रण मिश्रित सामग्रियों का अनुप्रयोग
विमान के टायर ही एकमात्र ऐसे घटक हैं जो टेकऑफ और लैंडिंग के दौरान जमीन के संपर्क में आते हैं, और इन्हें हमेशा से टायर निर्माण उद्योग का "ताजपोश रत्न" माना जाता रहा है।
विमानन टायर के ट्रेड रबर में टीपीयू/कार्बन नैनोट्यूब मिश्रण मिश्रित सामग्री मिलाने से इसमें स्थैतिक प्रतिरोध, उच्च तापीय चालकता, उच्च घिसाव प्रतिरोध और उच्च टूट-फूट प्रतिरोध जैसे गुण आ जाते हैं, जिससे टायर का समग्र प्रदर्शन बेहतर होता है। इससे टेकऑफ और लैंडिंग के दौरान टायर द्वारा उत्पन्न स्थैतिक आवेश समान रूप से जमीन पर स्थानांतरित हो जाता है, साथ ही विनिर्माण लागत में भी बचत होती है।
कार्बन नैनोट्यूब के नैनोस्केल आकार के कारण, हालांकि वे रबर के विभिन्न गुणों में सुधार कर सकते हैं, लेकिन कार्बन नैनोट्यूब के अनुप्रयोग में कई तकनीकी चुनौतियां भी हैं, जैसे कि खराब फैलाव और रबर मिश्रण प्रक्रिया के दौरान उड़ना।टीपीयू चालक कणसामान्य कार्बन फाइबर पॉलिमर की तुलना में इनमें अधिक एकसमान फैलाव दर होती है, जिसका उद्देश्य रबर उद्योग के स्थैतिक-रोधी और तापीय चालकता गुणों में सुधार करना है।
टायरों में उपयोग किए जाने पर टीपीयू कार्बन नैनोट्यूब चालक कणों में उत्कृष्ट यांत्रिक शक्ति, अच्छी तापीय चालकता और कम आयतन प्रतिरोधकता पाई जाती है। तेल टैंकर परिवहन वाहन, ज्वलनशील और विस्फोटक सामग्री परिवहन वाहन आदि जैसे विशेष परिचालन वाहनों में टीपीयू कार्बन नैनोट्यूब चालक कणों का उपयोग करने से मध्यम से उच्च श्रेणी के वाहनों में इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज की समस्या का समाधान होता है, टायरों की शुष्क-गीली ब्रेकिंग दूरी कम होती है, टायरों का रोलिंग प्रतिरोध कम होता है, टायरों का शोर कम होता है और एंटी-स्टैटिक प्रदर्शन में सुधार होता है।
आवेदनकार्बन नैनोट्यूब चालक कणउच्च प्रदर्शन वाले टायरों की सतह पर इसका उपयोग उच्च घिसाव प्रतिरोध और तापीय चालकता, कम रोलिंग प्रतिरोध और स्थायित्व, अच्छा स्थैतिक-रोधी प्रभाव आदि सहित उत्कृष्ट प्रदर्शन लाभों को प्रदर्शित करता है। इसका उपयोग उच्च प्रदर्शन वाले टायरों के उत्पादन में किया जा सकता है, जो सुरक्षित और पर्यावरण के अनुकूल हैं, और इनकी बाजार में व्यापक संभावनाएं हैं।
कार्बन नैनोकणों को पॉलिमर पदार्थों के साथ मिलाकर उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों, अच्छी चालकता, संक्षारण प्रतिरोध और विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण क्षमता वाले नए मिश्रित पदार्थ प्राप्त किए जा सकते हैं। कार्बन नैनोट्यूब पॉलिमर मिश्रित पदार्थों को पारंपरिक स्मार्ट सामग्रियों के विकल्प के रूप में देखा जा रहा है और भविष्य में इनके अनुप्रयोगों का दायरा तेजी से बढ़ेगा।