Истражувачи од Сколтех, во соработка со научници од Харбинскиот институт за технологија и Универзитетот Ѓангсу во Кина, развија емпириски модел што го предвидува однесувањето на сензорите базирани на јаглеродни наноцевки во широк температурен опсег.
Студијата, објавена во списанието Carbon, ги опфаќа температурите од -170 до 90 степени Целзиусови — услови слични на оние со кои може да се соочат материјалите во воздухопловството и други сложени системи.
Научниците анализирале хиерархиски материјали составени од едноѕидни јаглеродни наноцевки во форма на влакна, филмови и полимерни нанокомпозити. Овие материјали се лесни, механички издржливи и електрично спроводливи, а истовремено можат да регистрираат деформации, хемиски супстанции и промени на температурата.
Токму оваа повеќекратна чувствителност претставува предизвик: промената на електричниот сигнал може да биде предизвикана од повеќе фактори истовремено. Новиот модел помага температурниот ефект да се разграничи од другите влијанија.
Истражувањето покажало дека системите со една, две и три фази имаат заедничко температурно однесување. На ниски температури електричниот полнеж се пренесува преку процес познат како „прескокнување“ меѓу локализирани состојби, додека на повисоки температури доминира расејување слично на она во металите.
Ова унифицирано објаснување може да помогне при проектирањето паметни композити што истовремено обезбедуваат структурна цврстина, електрична спроводливост и следење на состојбата во реално време. Потенцијалните примени вклучуваат воздухопловни конструкции, сензорски мрежи и напредни материјали за индустријата.
Според авторите, подоброто разбирање на температурните ограничувања е важен чекор кон практична и поширока употреба на материјалите базирани на јаглеродни наноцевки.
