Nanostrutture a base carbonio (nanotubi, materiali grafenici) in matrici polimeriche per sensoristica integrata

Lo scopo di questo lavoro di è la realizzazione di pannelli di carbonio e polipropilene self-reinforced piezoresistivi. Ciò significa che essi, se sottoposti ad una deformazione meccanica, dovranno registrare una variazione nel loro valore di resistenza elettrica. L'obiettivo finale è l'ottenimento di informazioni riguardanti lo stato di degradazione del dato materiale direttamente mediante una semplice lettura del suo valore di resistenza elettrica. Tali pannelli dovranno essere costituiti da fogli di tessuto di polipropilene (PP) alternati ad una griglia formata da fili ottenuti da nanocompositi polimerici conduttivi a base di carbonio. Materiali termoplastici self-reinforced a base di nanocomposti del carbonio rappresentano una innovazione in quanto costituiscono una alternativa per l'ottenimento di materiali leggeri e con alte e specifiche proprietà meccaniche intrinseche al polimero stesso. Per raggiungere tali caratteristiche non è quindi più necessario introdurre nella matrice polimerica alte cariche di altri materiali, quali ad esempio il vetro. Ciò permette di realizzare un prodotto che, oltre ad essere più leggero, sarà meno costoso e riciclabile come un normale polimero. Ciò costituisce una notevole innovazione in quanto, mentre ora un dispositivo sensorizzato deve essere realizzato e poi inserito nella data matrice, questi materiali permettono la realizzazione diretta di matrici già intrensicamente sensorizzate. I materiali sono stati caratterizzati mediante SEM convenzionale e a basso voltaggio, spettrometria UV-Vis, XRD, prove in trazione e flessione.