Inleiding: Wat wordt bedoeld met Nano in Adhesie.
Nanotape is een term die wordt gebruikt om een reeks lijmoplossingen te beschrijven waarin nanotechnologie een uitstekende werking mogelijk maakt. Deze kenmerken worden bereikt via twee verschillende methoden, waaronder nanogestructureerde oppervlakken of versterking van nanomateriaal.
Nanogestructureerde oppervlakken: deze tapes vormen fysieke hechting, met behulp van patronen op micro- en nano- schaal, gebaseerd op de fysieke principes van van der Waals-krachten, zoals de gekkopoten.
Versterking van nanomaterialen: bij deze tapes worden nanomaterialen (koolstofnanobuisjes (CNT's) of grafeen) in een polymeerstructuur opgenomen om de mechanische, thermische of elektrische eigenschappen dramatisch te verbeteren en er hoogwaardige industriële producten- van te maken.
Categorie I: Micro-Zuig- en Gecko-geïnspireerde nanotapes.
Het opgegeven type is het meest bekende type nanotape, dat wordt verkocht als een herbruikbare, residuvrije lijmoplossing-.
Het hechtingsmechanisme: het gekko-effect.
Deze nanotapes maken gebruik van fysieke hechting, in tegenstelling tot de traditionele tapes die gebruik maken van chemische binding. Hun oppervlak is ontworpen door miljarden microscopisch kleine poriën. Wanneer de lucht tegen een glad oppervlak wordt gedrukt, wordt deze uit deze micro-holten geperst, waardoor een sterke vacuümafdichting ontstaat. Van der Waals-krachten spelen een centrale rol in dit mechanisme; het enorme oppervlak dat wordt gevormd door de nanostructurering van de structuur vergroot deze zwakke krachten vele malen, en ze vormen een sterke collectieve band.
2.2 Samenstelling en varianten van materiaal.
Polyurethaan (PU): Polyurethaan staat bekend- als een materiaal met hoge afdichtingsgraad en hoge schokabsorptie, dat in de elektronica wordt gebruikt om trillingen te dempen.
Acryl: Het is het beste wat betreft verouderingseigenschappen en UV-stabiliteit en is daarom het beste in autobekleding en bewegwijzering voor buitengebruik.
PVC: een goedkope afdichting en isolatie voor algemeen- gebruik.
2.3 Belangrijkste prestatiekenmerken
Herbruikbaarheid: Het is een karakteristiek kenmerk; de tape kan in water worden gewassen en de kleefkracht wordt hersteld.
Verwijdering van resten: De hechting is grotendeels fysiek en kan dus zonder vernietiging worden verwijderd.
Beperkingen: Het werkt niet op ruige of poreuze oppervlakken waar geen micro-vacuümafdichting kan worden gecreëerd.
Categorie II: Nanocomposiet en functionele nanotapes.
Deze groep is een hoogwaardige techniek-en nanomaterialen worden gebruikt om bepaalde elektrische, thermische of mechanische eigenschappen te verlenen.
NTC NP310/CNP310/CNP310 nanopapiercomposieten als EMI-afscherming.
Hoe sterker de elektronica, hoe belangrijker elektromagnetische interferentie (EMI) is. Een nieuw alternatief is de ontwikkeling van een nanotape waarbij gebruik wordt gemaakt van meer-wandig koolstofnanobuisjes (MWCNT) nanopapier omhuld met hars.
Fabricage: Een mat van CNT-nanopapier is gevuld met een hars die speciaal is ontworpen via een proces dat bekend staat als dompelen.
Prestaties: Het resulterende nanocomposiet heeft een indrukwekkend EMI-afschermingsvermogen (EMI SE). De afstembaarheid van de bescherming wordt weergegeven door een enkele laag die gemiddeld 21 dB oplevert.
3.2 UV-gevoelige overdrachtstape van 2D-materialen.
Authentieke materialen zoals grafeen zijn notoir moeilijk te hanteren. Conventionele overdrachtstechnieken op basis van oplosmiddelen zijn schadelijk.
Mechanisme: De wetenschappers hebben een speciale UV-tape bedacht in de vorm van een polymeer. De tape wordt sterk aangetrokken door grafeen vóór blootstelling aan UV. Eenmaal op een substraat aangebracht, wordt de hechtstructuur van de tape gewijzigd door UV-straling, waardoor het hechtingsniveau wordt verlaagd en het gemakkelijk loslaten van de tape wordt vergemakkelijkt, zodat het 2D-materiaal op het substraat perfect wordt overgedragen.
Impact: deze technologie vergemakkelijkt het onderzoek en de ontwikkeling van 2D-materialen in op halfgeleiders-gebaseerde elektronica van de- generatie en flexibele elektronica.
3.3 Precisiestansen-Tanden snijden
Om tegemoet te komen aan de prestaties in de ruimtevaart en de automobielsector, worden nanotapes gemaakt met behulp van technische polymeren zoals Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) om de extreme sterkte te verbeteren, of epoxyhars om structurele stijfheden te verbinden. Dergelijke materialen kunnen in complexe vormen worden gestanst-. De belangrijkste specificaties zijn onder meer:
Temperatuurbestendigheid: continu gebruik tussen -70 graden Celsius en meer dan 260 graden Celsius.
Chemische bestendigheid: bestand tegen brandstoffen, oplosmiddelen en UV-.
Industriële en gespecialiseerde toepassingen.
Automobiel: Nanotapes zijn gemaakt met aan beide zijden dubbel acrylschuim, waardoor de bekleding en sensoren worden bevestigd en het gewicht wordt verminderd en trillingen worden gedempt.
Lucht- en ruimtevaart: hoogwaardige-tapes bevestigen kabelbomen en composietpanelen onder zware omstandigheden.
Uiteindelijk is de laatste categorie die moet worden genoemd elektronica en halfgeleiders:
EMIShielding: CNT-nanocomposiettapes bieden lichtgewicht afscherming van gevoelige componenten.
Montage van gadgets: Smartphones zijn voorzien van ultra-dunne tapes waarmee beeldschermen worden vastgezet en printplaten worden geïsoleerd.
R&D: UV-tapes vergemakkelijken het nauwkeurig stapelen van 2D-materiaal naar nieuwe elektronische kenmerken.
Medische apparatuur: Biocompatibele nanotapes worden toegepast op draagbare monitoren en zijn bestand tegen sterilisatieprocessen.
Hernieuwbare energie: Nanotapes worden gebruikt om modules bij de productie van zonne-energie af te dichten op een manier die weerbestendig is.
Marktomgeving en toekomstperspectief.
Verwacht wordt dat de markt voor nanotapes wereldwijd gestaag zal groeien vanwege de behoefte aan hoogwaardige- duurzame lijmoplossingen.
Marktfactoren:
Duurzaamheid: De transitie naar herbruikbare tapes is in lijn met de principes van de circulaire economie.
Miniaturisatie: In de elektronica zijn ultra-dunne multifunctionele-functionele verbindingsmaterialen nodig, en dit is een belangrijke motor voor groei.
Hoog-technologische productie: 5G-telecommunicatie en elektrische auto's vereisen lijmen die in vijandige omgevingen werken.
Grote concurrenten: 3M en Tesa zijn wereldleiders en andere in Azië-gevestigde gespecialiseerde fabrikanten maken ook deel uit van de markt.
Opkomende trends:
Multifunctionaliteit Toekomstige tapes zullen hechting en thermisch beheer of zelfherstel kunnen integreren.
Slimme lijmen: de uitvinding van tapes die licht- of warmtegevoelig worden, zal nieuwe perspectieven in het productieproces introduceren.
Conclusie
Nano-taping-technologie is een overgang van passieve hechting naar actieve hechting. Met de kracht van nanomaterie hebben ingenieurs nog slimmere, krachtigere en veelzijdigere lijmen geproduceerd. Nanotapes laten ons een toekomst zien waarin het onderscheid tussen een kleverig materiaal en een werkend element nog onduidelijker is; in feite wordt de grens tussen lijm en functioneel element geheel gewist, waardoor het onderscheid tussen een component en de lijm onduidelijk wordt.