Wprowadzenie: Co oznacza Nano w przyczepności.
Nanotaśma to termin używany do opisania linii rozwiązań klejących, w których nanotechnologia umożliwia doskonałe działanie. Charakterystyki te osiąga się dwoma różnymi metodami, które obejmują powierzchnie nanostrukturalne lub wzmocnienie nanomateriałami.
Powierzchnie nanostrukturalne: taśmy te tworzą przyczepność fizyczną przy użyciu wzorów w skali mikro{0}} i nano-, w oparciu o fizyczne zasady działania sił van der Waalsa, takich jak stopy gekona.
Wzmocnienie nanomateriałami: taśmy te polegają na włączeniu nanomateriałów, którymi są nanorurki węglowe (CNT) lub grafen, do struktury polimeru w celu radykalnej poprawy właściwości mechanicznych, termicznych lub elektrycznych, dzięki czemu stają się-produktami przemysłowymi o wysokiej wydajności.
Kategoria I: Taśmy nano-inspirowane mikrossaniem i gekonami-.
Podany typ to najbardziej znany-typ nanotaśmy sprzedawany w postaci kleju wielokrotnego użytku,-bez pozostałości.
Mechanizm adhezji: Efekt Gekona.
Te nanotaśmy wykorzystują przyczepność fizyczną w przeciwieństwie do tradycyjnych taśm wykorzystujących wiązanie chemiczne. Ich powierzchnię tworzą miliardy mikroskopijnych porów. Po dociśnięciu gładkiej powierzchni powietrze jest wypychane z tych mikro-wnęk, tworząc mocne uszczelnienie próżniowe. Siły Van der Waalsa odgrywają kluczową rolę w tym mechanizmie, ogromna powierzchnia utworzona w wyniku nanostrukturyzacji struktury wielokrotnie zwiększa te słabe siły i tworzą one silne wiązanie zbiorowe.
2.2 Skład i warianty materiału.
Poliuretan (PU): poliuretan jest dobrze-znany jako materiał o wysokiej uszczelnialności i wysokiej absorpcji wstrząsów, stosowany w elektronice do tłumienia wibracji.
Akryl: Jest najlepszy pod względem odporności na starzenie i odporność na promieniowanie UV, dlatego najlepiej sprawdza się w wykończeniach samochodów i oznakowaniu zewnętrznym.
PVC: niedrogie uszczelnienie i izolacja ogólnego-zastosowania.
2.3 Kluczowe cechy wydajności
Wielokrotne użycie: Jest to cecha charakterystyczna; taśmę można umyć w wodzie i odzyskać przyczepność.
Usuwanie pozostałości: Przyczepność ma głównie charakter fizyczny i dlatego można ją usunąć bez zniszczenia.
Ograniczenia: nie działa na nierównych lub porowatych powierzchniach, gdzie nie można utworzyć mikro-uszczelnienia próżniowego.
Kategoria II: Taśmy nanokompozytowe i funkcjonalne Nano.
Ta grupa to inżynieria o wysokiej-wartości, a nanomateriały wykorzystuje się do nadawania określonych właściwości elektrycznych, termicznych lub mechanicznych.
Kompozyty nanopapierowe NTC NP310/CNP310/CNP310 jako ekranowanie EMI.
Im silniejsza elektronika, tym większe znaczenie mają zakłócenia elektromagnetyczne (EMI). Nową alternatywą jest opracowanie nanotaśmy przy użyciu wielo-nanorurki węglowej (MWCNT) nanopapieru otoczonego żywicą.
Wykonanie: Mata z nanopapieru CNT jest wypełniona żywicą specjalnie zaprojektowaną w procesie znanym jako namaczanie zanurzeniowe.
Wydajność: Powstały nanokompozyt ma imponującą zdolność ekranowania EMI (EMI SE). Dostrajalność ochrony jest pokazana na podstawie pojedynczej warstwy, która daje średnio 21 dB.
3.2 Taśma transferowa-wrażliwa na promieniowanie UV materiałów 2D.
Materiały nieciekawe, takie jak grafen, są niezwykle trudne w obróbce. Konwencjonalne techniki transferu oparte na rozpuszczalnikach są szkodliwe.
Mechanizm: Naukowcy opracowali specjalną taśmę UV w postaci polimeru. Taśma jest silnie przyciągana przez grafen przed wystawieniem na działanie promieni UV. Po nałożeniu na podłoże struktura klejąca taśmy jest modyfikowana pod wpływem promieniowania UV, co obniża poziom przyczepności i ułatwia łatwe odrywanie taśmy, pozostawiając na podłożu materiał 2D doskonale przeniesiony.
Wpływ: technologia ta ułatwia badania i rozwój materiałów 2D w elektronice-opartej na półprzewodnikach-nowej generacji i elektronice elastycznej.
3.3 Precyzyjna matryca-Taśmy do cięcia
Aby sprostać wymaganiom lotniczym i motoryzacyjnym, nanotaśmy są produkowane przy użyciu polimerów konstrukcyjnych, takich jak polimer wzmocniony włóknem węglowym (CFRP) w celu zwiększenia ekstremalnej wytrzymałości lub żywica epoksydowa w celu łączenia sztywności strukturalnej. Takie materiały można wycinać-w skomplikowanych formach. Kluczowe specyfikacje obejmują:
Odporność na temperaturę: ciągła praca w zakresie od -70 stopni C do ponad 260 stopni C.
Odporność chemiczna: odporność na paliwo, rozpuszczalniki i promieniowanie UV.
Zastosowania przemysłowe i specjalistyczne.
Motoryzacja: Taśmy Nano wykonane są z podwójnej pianki akrylowej po obu stronach, mocując listwę i czujniki oraz pomagając zmniejszyć wagę i tłumiąc wibracje.
Lotnictwo i kosmonautyka:-taśmy o wysokiej wydajności mocują wiązki przewodów i panele kompozytowe w trudnych warunkach.
Ostatecznie ostatnią kategorią, o której należy wspomnieć, jest elektronika i półprzewodniki:
EMIShielding: Taśmy nanokompozytowe CNT zapewniają lekkie ekranowanie wrażliwych komponentów.
Montaż gadżetów: smartfony są wyposażone w ultracienkie-taśmy mocujące wyświetlacze i izolujące płytki drukowane.
Badania i rozwój: Taśmy UV ułatwiają dokładne układanie materiału 2D w celu uzyskania nowych właściwości elektronicznych.
Wyroby medyczne: Biokompatybilne nanotaśmy nakładane są na monitory przenośne i wytrzymują procesy sterylizacji.
Energia odnawialna: Taśmy Nano służą do uszczelniania modułów w produkcji energii słonecznej w sposób odporny na warunki atmosferyczne.
Środowisko rynkowe i perspektywy na przyszłość.
Oczekuje się, że rynek nanotaśm będzie stale rósł na całym świecie ze względu na potrzebę posiadania-wydajnych i ekologicznych rozwiązań klejących.
Czynniki rynkowe:
Zrównoważony rozwój: Przejście na taśmy wielokrotnego użytku jest zgodne z zasadami gospodarki o obiegu zamkniętym.
Miniaturyzacja: w elektronice wymagane są ultra{0}}cienkie, wielofunkcyjne-materiały wiążące, co stanowi istotny czynnik wzrostu.
Produkcja-zaawansowanych technologii: telekomunikacja 5G i samochody elektryczne wymagają klejów, które sprawdzą się w nieprzyjaznym środowisku.
Główni konkurenci: 3M i Tesa to światowi liderzy, a inni wyspecjalizowani producenci z Azji- również są częścią rynku.
Pojawiające się trendy:
Wielofunkcyjność Taśmy przyszłości będą mogły łączyć przyczepność i zarządzanie termiczne lub samonaprawianie.
Inteligentne kleje: Wynalezienie taśm wrażliwych na światło lub ciepło wprowadzi nowe perspektywy w procesie produkcyjnym.
Wniosek
Technologia nano-taśmowania stanowi przejście od adhezji pasywnej do wiązania aktywnego. Dzięki mocy nanomaterii inżynierowie wyprodukowali jeszcze inteligentniejsze, mocniejsze i wszechstronne kleje. Nanotaśmy pozwalają nam zobaczyć przyszłość, w której rozróżnienie pomiędzy lepkim materiałem a elementem roboczym stanie się jeszcze bardziej niejasne; w rzeczywistości granica pomiędzy elementem klejącym a elementem funkcjonalnym zostaje całkowicie zatarta, przez co rozróżnienie pomiędzy elementem a elementem klejącym staje się niewyraźne.