euskaraespañol

Karbonozko nanohodiak estaldurak hobetzeko

Karbonozko nanohodiak epoxi errretxinetan barreiatzeko zenbait estrategia aztertu dituzte UPV/EHUko ikerketa batean

Lehenengo argitaratze data: 2014/07/30

Irudia

Epoxi erretxinazko estaldurak asko erabiltzen dira hainbat lanetan, hala nola aeronautikan eta automobilgintzan, gehienbat hegazkin eta automobiletako egiturazko piezetan. Estaldura horien propietateak hobetzeko, karbonozko nanohodiak erabili dituzte UPV/EHUn egindako ikerketa batean.

Europako POCO proiektuaren barruan egin da ikerketa. Polimero ezberdinetan karbonozko nanohodiak behar diren bezala barreiatzeko estrategiak lantzea du helburu proiektuak. Izan ere, karbonozko nanohodiek hobetu egiten dituzte estaldura horien eroankortasun-ezaugarriak, eta urradurak osatu, besteak beste.

Karbonozko nanohodiek propietate mekaniko bikainak dituzte, oso erresistenteak eta zurrunak dira, eta, gainera, elektrizitate-eroaleak. Epoxi erretxinak, berriz, material isolatzaileak dira. Horrenbestez, nanohodi horiek gehituz gero estaldura horiek ere eroale bihurtzen dira. "Ezaugarri horiek transmititzeko edota hobetzeko ezinbestekoa da, ordea, karbonozko nanohodiak material guztian ondo barreiatzea", adierazi du Galder Kortaberria UPV/EHUko kimikariak. Nanohodientzat, ordea, arazo bihurtzen da hori, karbonozko nanohodiek beren artean aglomeratuak eratzeko joera baitute eta, maiz, multzoak osatzen baitituzte. Hori dela eta, matrize batean sakabanatzeko zailtasunak eragiten dituzte. Horregatik, karbonozko nanohodiak matrize polimerikoan ahalik eta gehiena barreiatzen laguntzen duten estrategiak edo metodoak aurkitu beharra dago.

Berrikuntza: kopolimeroen erabilera
Hainbat estrategia daude karbonozko nanohodiak matrize polimerikoan barreiatzeko.Batetik, eremu elektrikoak edo magnetikoak erabil daitezke. Karbonozko nanohodiak eroaleak direnez, eremu elektriko baten aurrean orientatu eta norberak nahi duen norabidean lerrokatzen dira. Bestetik, tratamendu kimikoen bidez, nanohodi horien azalera eraldatu egin daiteke, epoxiarekin halako kidetasun edo bateragarritasun bat lortu arte. Azkenik, estrategia berri bat proposatu dute UPV/EHUko ikertzaileok: kopolimeroak erabiltzea. Lotura kimikoen bidez elkarri uztartuta dauden bi polimero ezberdinen blokeak dira kopolimeroak. Kasu honetan, estireno-butadieno-estireno kopolimeroa erabili dute.

Lehenik eta behin, kopolimeroaren blokeetako bat (butadienoa, kasu honetan) kimikoki eraldatu dute, epoxi erretxinaren matrizearekin bateragarria izan dadin. Beste blokea, berriz, banatu egiten da, baina butadienoarekin kobalenteki loturik dagoenez, banaketa hori nanometrikoan izan da, eta nanoegiturak sortu dira. "Karbonozko nanohodiak askoz ere hobeto sakabanatzen dira horrela epoxi matrizean, aglomeraturik eratu gabe", dio Kortaberriak. Oro har, "prestaturiko estaldura guztiek zuten epoxi hutsean oinarriturikoek baino egonkortasun handiagoa; % 0,2 karbonozko nanohodi dituena da estaldurarik egonkorrena", gehitu du. Kopolimero eta nanohodi kantitateak aldatuz estalduren propietateak hobetu daitezkeela ikusi dute ikertzaileek, batez ere egonkortasun termikoa edo tenperaturaren aurreko portaera, eta industriarako estaldura aproposak diseinatu.

"Kopolimeroak erabiliz, asko hobetu da nanohodien barreiatzea, eta eutsi egin zaie epoxi erretxinak oinarri dituzten estalduren ezaugarriei; zenbait kasutan, baita hobetu ere", adierazi du Kortaberriak. "Industrian erabil daitezkeen estaldura egokiak, ezaugarri hobetuak dituztenak, egiteko aukera ematen du horrek", gehitu du.

Informazio osagarria
UPV/EHUko Donostiako Eskola Politeknikoko GMT "Materialak + Teknologiak" Taldea 1988an sortu zen, Iñaki B. Mondragon Egaña katedradunaren ekimenez. Gaur egun, Arantxa Eceiza doktorea da taldearen zuzendaria. Hainbat aplikaziotarako material berriak garatzen dihardu taldeak; besteak beste aeronautika, energia, elektronika, garraio eta medikuntza alorretarako eta zuraren eta paperaren industriarako.

Buenos Aireseko Unibertsitatearekin elkarlan estuan aritzen da taldea, eta karbonozko nanohodiekin loturiko bi patente erregistratzekoak dira.

Erreferentzia bibliografikoa
L.Esposito, J.A. Ramos, G. Kortaberria. "Dispersion of carbon nanotubes in nanostructured epoxy systems for coating application". Progress in Organic Coatings 77 (2014) 1452-1458