بررسی حساسیت نانوماده مرکب نانولوله کربنی - اپوکسی در کرنش‌سنجی با استفاده از تغییرات مقاومت الکتریکی

نانولوله‌های کربنی چندجداره، که در مواد پلیمری به‌کار می‌روند، با هدف ایجاد حسگر پیزو مقاومتی در پایش سلامت سازه‌های مهندسی استفاده می‌شوند. در این مقاله، حساسیت به تغییرات کرنش در نانوماده مرکب حاوی نانولوله کربنی اپوکسی با استفاده از تغییرات الکتریکی بررسی شد. حسگر نانوماده مرکب روی یک تیر آلومنیمی یک‌سر گیردار چسبانده شده است تا اعمال کرنش روی آن ممکن باشد. ابتدا نانولوله‌های کربنی چندجداره با درصد‌های مختلف وزنی از 0/01 تا 1/5، درون زمینه اپوکسی به‌صورت نسبتاً یکنواخت توزیع شدند. این فرایند توسط یک همزن مکانیکی انجام شد. بدین‌ترتیب ماده‌ای هوشمند و مناسب برای سنجش کرنش ایجاد گردید. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی ریزساختار این حسگر بررسی شد تا نحوه توزیع نانولوله‌های کربنی درون زمینه اپوکسی و تشکیل شبکه رسانا مشخص شود. اثر فرایند آماده‌سازی نانوماده مرکب بر تغییرات الکتریکی و کرنش، طی بارگذاری مکانیکی بررسی شد. نتایج نشان داد که اختلاط اولیه اپوکسی و سخت‌کننده منجر به حساسیت بیشتر حسگر نسبت به تغییرات الکتریکی شده است. همچنین آماده‌سازی نمونه‌ها با دو دمای پخت 80 و 100 درجه سانتی‌گراد نشان داد که نمونه‌های ساخته‌شده با دمای پخت پایین‌تر، حساسیت بیشتری نسبت به کرنش اعمال شده دارند.