خواص و کاربردهای نانوکامپوزیت‌های پلیمر-نانوصفحه‌های گرافن

در این مقاله، مطالعات انجام‌شده درباره نانوکامپوزیت‌های پلیمر-گرافن مرور شده است. پژوهش‌ها نشان می‌دهند، گرافن می‌تواند به‌عنوان قوی‌ترین ماده درنظر گرفته شود و روش Hummers یکی از روش‌های مناسب برای تولید آن است. عامل‌دارکردن با گروه‌های شیمیایی سازگار با ماتریس پلیمری به پراکنش این نانوذرات در ماتریس کمک می‌کند. اثر نانوصفحه‌ها بر رفتار تبلور نانوکامپوزیت‌ها در دو حالت هم‌دما و ناهم‌دما، مرحله هسته‌زایی و رشد بلورها بررسی شده است. برخی نتایج منتشرشده در این زمینه متناقض بوده و کاهش و نیز افزایش بلورینگی گزارش شده است. تغییر رسانندگی الکتریکی با افزودن گرافن و نیز روش‌ تعیین آستانه اتصال بررسی شده است. نتایج افزایش شایان توجه رسانندگی الکتریکی را با جادادن نانوصفحه‌های گرافن نشان داد. همچنین، خواص مکانیکی نانوکامپوزیت‌ها شامل مدول کشسانی، ازدیاد طول تا پارگی و کشش سطحی مرور شده است. نتایج گزارش‌شده افزایش مدول را به‌دلیل مدول بیشتر نانوصفحه‌های گرافن تأیید کرده است. اما، برای استحکام کششی و ازدیاد طول تا پارگی گزارش‌های متناقضی وجود دارد. عامل‌دارکردن نانوصفحه‌ها به افزایش بیشتر استحکام کششی نانوکامپوزیت‌ها از راه برهم‌کنش قوی‌تر پرکننده-ماتریس منجر می‌شود. رسانندگی گرمایی نانوکامپوزیت‌ها و روش‌های مطلوب اندازه‌گیری ثابت رسانندگی گرمایی بحث شد. نتایج نشان داد، نانوصفحه‌های گرافن بر رسانندگی گرمایی در مقایسه با رسانندگی الکتریکی کمتر مؤثر هستند. خواص رئولوژیکی نانوکامپوزیت‌ها با افزودن نانوصفحه‌های گرافن تغییر می‌کند و آستانه اتصال رئولوژی می‌تواند با آستانه الکتریکی متفاوت باشد. آستانه الکتریکی کوچک‌تر از آستانه رئولوژی، بدین مفهوم است که آستانه الکتریکی از تماس مستقیم نانوذرات به‌دست آمده است.