تهیه و عامل‌دارکردن نانولوله‌های کربن و خواص نانوکامپوزیت‌های آن

ماتریس‌های پلیمری تقویت‌شده با نانوپرکننده‌ها گروهی از مواد کامپوزیتی هستند که در دهه‌های اخیر به‌واسطه داشتن خواص فیزیکی، مکانیکی و گرمایی مطلوب، توجه بسیاری از دانشمندان و صنعتگران را به خود معطوف کرده‌اند. نانولوله‌‌های کربنی (CNTs) از مهم‌ترین نانوپرکننده‌ها هستند که به دلیل خواص عالی مکانیکی، گرمایی و الکتریکی و چندعاملی‌بودن به‌طور گسترده به‌عنوان تقویت‌کننده ایده‌آل در ماتریس‌های پلیمری کارآمد استفاده می‌شوند.‌CNT‌ها صفحه‌ها‌ی گرافنی لوله شده‌ای هستند که استوانه‌های هم‌مرکز بلندی را تشکیل می‌دهند. خواص‌CNT‌ها به آرایش اتمی، قطر و طول لوله‌ها و شکل‌شناسی و نانوساختار آنها وابسته است. CNT‌ها معمولاً به دلیل برهم‌کنش‌های واندروالسی کلوخه‌ای می‌شوند. بنابراین، پراکنش و جهت‌گیری آنها در ماتریس پلیمری بسیار مشکل است. از این‌رو، چالش بحرانی در این زمینه، توسعه روش‌هایی برای بهبود پراکنش CNT‌ها در ماتریس پلیمری است. زیرا، پراکنش یکنواخت‌تر آنها در ماتریس پلیمر خواص مکانیکی، الکتریکی و نوری کامپوزیت‌ها را بهبود می‌بخشد. عامل‌دارکردنCNT‌ها روشی مؤثر برای ممانعت از کلوخه‌ای‌شدن آنهاست که چسبندگی بین‌سطحی CNT‌ها و ماتریس پلیمری را بیشینه می‌کند. توجه روزافزون به کاربرد CNT‌ها در زمینه‌های گوناگون منجر به توسعه روش‌های پراکنش و عامل‌دارکردن آنها شده است. ‌CNTها به روش‌های مختلفی تهیه می‌شوند. در این مقاله مروری، ضمن معرفی روش‌های مختلف تهیه CNT‌ها، روش‌های پراکنش در ماتریس پلیمری و عامل‌دارکردن آنها و آثار پراکنش و عامل‌دارکردن بر خواص نانوکامپوزیت‌ها بحث شده است.