Εισαγωγή: Τι σημαίνει Nano στο Adhesion.
Η νανοταινία είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται για να περιγράψει μια σειρά από αυτοκόλλητα διαλύματα στα οποία η νανοτεχνολογία επιτρέπει μια εξαιρετική λειτουργία. Αυτά τα χαρακτηριστικά επιτυγχάνονται μέσω δύο διαφορετικών μεθόδων που περιλαμβάνουν επιφάνειες με νανοδομή ή ενίσχυση νανοϋλικών.
Νανοδομημένες επιφάνειες: Αυτές οι ταινίες σχηματίζουν πρόσφυση σε φυσική, χρησιμοποιώντας μοτίβα μικρο- και νανο-κλίμακας, με βάση τις φυσικές αρχές των δυνάμεων του van der Waals, όπως τα πόδια gecko.
Ενίσχυση νανοϋλικών: Αυτές οι ταινίες περιλαμβάνουν την ενσωμάτωση νανοϋλικών, που είναι νανοσωλήνες άνθρακα (CNTs) ή γραφένιο σε μια δομή πολυμερούς για να βελτιώσουν δραματικά τα μηχανικά, θερμικά ή ηλεκτρικά χαρακτηριστικά για να γίνουν βιομηχανικά προϊόντα υψηλής απόδοσης{{0}.
Κατηγορία I: Micro-Suction and Gecko-Inspired Nano Tapes.
Ο συγκεκριμένος τύπος είναι ο πιο γνωστός-τύπος νανοταινίας, που πωλείται ως επαναχρησιμοποιήσιμο, χωρίς υπολείμματα-κολλητικό διάλυμα.
Ο μηχανισμός της πρόσφυσης: Το φαινόμενο Gecko.
Αυτές οι νανοταινίες χρησιμοποιούν φυσική πρόσφυση σε αντίθεση με τις παραδοσιακές ταινίες που χρησιμοποιούν χημική σύνδεση. Η επιφάνειά τους είναι σχεδιασμένη από δισεκατομμύρια μικροσκοπικούς πόρους. Πιέζοντας την λεία επιφάνεια, ο αέρας αναγκάζεται να βγει από αυτές τις μικρο-κοιλότητες σχηματίζοντας μια ισχυρή σφράγιση υπό κενό. Οι δυνάμεις Van der Waals παίζουν κεντρικό ρόλο σε αυτόν τον μηχανισμό, η τεράστια επιφάνεια που σχηματίζεται από τη νανοδομή της δομής αυξάνει αυτές τις ασθενείς δυνάμεις πολλές φορές και σχηματίζουν έναν ισχυρό συλλογικό δεσμό.
2.2 Σύνθεση και παραλλαγές υλικού.
Πολυουρεθάνη (PU): Η πολυουρεθάνη είναι-γνωστή ως υλικό υψηλής στεγανοποίησης με υψηλή απορρόφηση κραδασμών, το οποίο χρησιμοποιείται στα ηλεκτρονικά για την απόσβεση των κραδασμών.
Ακρυλικό: Είναι το καλύτερο όσον αφορά τις ιδιότητες γήρανσης και τη σταθερότητα στην υπεριώδη ακτινοβολία και ως εκ τούτου είναι το καλύτερο σε διακοσμήσεις αυτοκινήτων και σήμανση εξωτερικού χώρου.
PVC: Γενική-σφράγιση και μόνωση χαμηλού κόστους.
2.3 Βασικά χαρακτηριστικά απόδοσης
Επαναχρησιμοποίηση: Είναι χαρακτηριστικό γνώρισμα. η ταινία μπορεί να πλυθεί σε νερό και να ανακτηθεί η κολλητική της ικανότητα.
Αφαίρεση υπολειμμάτων: Η πρόσφυση είναι κυρίως φυσική και έτσι μπορεί να αφαιρεθεί χωρίς καταστροφή.
Περιορισμοί: Δεν μπορεί να λειτουργήσει σε τραχιές ή πορώδεις επιφάνειες όπου δεν μπορεί να δημιουργηθεί στεγανοποίηση μικρο-κενού.
Κατηγορία II: Νανοσύνθετες και λειτουργικές νανοταινίες.
Αυτή η ομάδα είναι μια-μηχανική υψηλής αξίας και τα νανοϋλικά χρησιμοποιούνται για να προσδώσουν ορισμένες ηλεκτρικές, θερμικές ή μηχανικές ιδιότητες.
NTC NP310/CNP310/CNP310 Nanopaper Composites ως EMI Shielding.
Όσο πιο ισχυρά είναι τα ηλεκτρονικά, τόσο πιο σημαντική είναι η ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή (EMI). Μια νέα εναλλακτική είναι η ανάπτυξη μιας νανοταινίας που χρησιμοποιεί νανοχαρτί με νανοσωλήνες άνθρακα πολλαπλών τοιχωμάτων (MWCNT) που περικλείεται με ρητίνη.
Κατασκευή: Ένα χαλάκι νανοχαρτί CNT είναι γεμάτο με μια ρητίνη που είναι ειδικά σχεδιασμένη μέσω μιας διαδικασίας γνωστής ως εμβάπτισης.
Απόδοση: Το προκύπτον νανοσύνθετο έχει μια εντυπωσιακή ικανότητα θωράκισης EMI (EMI SE). Η δυνατότητα συντονισμού της προστασίας φαίνεται από ένα μόνο στρώμα που δίνει κατά μέσο όρο 21 dB.
3.2 UV-Ευαίσθητη ταινία μεταφοράς δισδιάστατων υλικών.
Τα παθογόνα υλικά όπως το γραφένιο είναι εμφανώς δύσκολο να χειριστούν. Οι συμβατικές τεχνικές μεταφοράς που βασίζονται σε διαλύτες είναι επιβλαβείς.
Μηχανισμός: Οι επιστήμονες έχουν καταλήξει σε μια ειδική ταινία UV σε μορφή πολυμερούς. Η ταινία έλκεται πολύ από το γραφένιο πριν από την έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία. Μόλις αποτεθεί σε ένα υπόστρωμα, η δομή συγκόλλησης της ταινίας τροποποιείται με ακτινοβολία UV, η οποία μειώνει το επίπεδο πρόσφυσης και διευκολύνει το εύκολο ξεφλούδισμα της ταινίας για να αφήσει το υλικό 2D στο υπόστρωμα να μεταφερθεί τέλεια.
Αντίκτυπος: Αυτή η τεχνολογία διευκολύνει την έρευνα και την ανάπτυξη δισδιάστατων υλικών σε ημιαγωγικά-ηλεκτρονικά επόμενης-γενιάς και ευέλικτα ηλεκτρονικά.
3.3 Μήτρα ακριβείας-Ταινίες κοπής
Για να ανταποκριθούν στην αεροδιαστημική και την αυτοκινητοβιομηχανία, οι νανοταινίες κατασκευάζονται με χρήση κατασκευασμένων πολυμερών όπως το πολυμερές ενισχυμένο με ίνες άνθρακα (CFRP) για την ενίσχυση της εξαιρετικής αντοχής ή η εποξική ρητίνη για τη συγκόλληση δομικών ακαμψιών. Τέτοια υλικά μπορούν να κοπούν- σε πολύπλοκες μορφές. Οι βασικές προδιαγραφές περιλαμβάνουν:
Αντίσταση σε θερμοκρασία: Συνεχής λειτουργία μεταξύ -70 degC και άνω των 260 degC.
Χημική αντοχή: Αντοχή σε καύσιμο, διαλύτη και υπεριώδη ακτινοβολία-.
Βιομηχανικές και Εξειδικευμένες Εφαρμογές.
Αυτοκίνητο: Οι νανοταινίες κατασκευάζονται με χρήση ακρυλικού αφρού διπλασιασμένου και στις δύο πλευρές, στερεώνοντας την επένδυση και τους αισθητήρες και βοηθώντας στη μείωση του βάρους και στην απόσβεση των κραδασμών.
Αεροδιαστημική: Ταινίες υψηλής απόδοσης- στερεώνουν λουριά καλωδίων και σύνθετα πάνελ σε δύσκολες συνθήκες.
Τελικά, η τελική κατηγορία που πρέπει να αναφερθεί είναι τα ηλεκτρονικά και οι ημιαγωγοί:
EMISShielding: Οι νανοσύνθετες ταινίες CNT θα προσφέρουν ελαφριά θωράκιση ευαίσθητων εξαρτημάτων.
Συναρμολόγηση gadget: Τα smartphone είναι εξοπλισμένα με εξαιρετικά λεπτές ταινίες που στερεώνουν τις οθόνες και απομονώνουν τις πλακέτες κυκλωμάτων.
Ε & Α: Οι ταινίες UV διευκολύνουν την ακριβή συσσώρευση δισδιάστατου υλικού σε νέα ηλεκτρονικά χαρακτηριστικά.
Ιατρικές συσκευές: Οι βιοσυμβατές νανοταινίες εφαρμόζονται σε φορητές οθόνες και αντέχουν σε διαδικασίες αποστείρωσης.
Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας: Οι νανοταινίες χρησιμοποιούνται για τη σφράγιση μονάδων στην κατασκευή ηλιακών με τρόπο ανθεκτικό στις καιρικές συνθήκες.
Περιβάλλον Αγοράς και Μελλοντική Προοπτική.
Η αγορά νανοταινιών αναμένεται να αυξάνεται με σταθερό τρόπο παγκοσμίως λόγω της ανάγκης να υπάρχει λύση υψηλής απόδοσης και πράσινης κόλλας.
Οδηγοί αγοράς:
Βιωσιμότητα: Η μετάβαση σε επαναχρησιμοποιήσιμες ταινίες είναι σύμφωνη με τις αρχές της κυκλικής οικονομίας.
Μικρογραφία: Τα εξαιρετικά{0}}λεπτά πολυ-συγκολλητικά υλικά απαιτούνται στα ηλεκτρονικά, και αυτό αποτελεί σημαντικό παράγοντα ανάπτυξης.
Παραγωγή υψηλής τεχνολογίας-: Οι τηλεπικοινωνίες 5G και τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα απαιτούν κόλλες που θα λειτουργούν σε εχθρικά περιβάλλοντα.
Κύριοι ανταγωνιστές: Η 3M και η Tesa είναι παγκόσμιοι ηγέτες και άλλοι εξειδικευμένοι κατασκευαστές{1}} με έδρα την Ασία αποτελούν επίσης μέρος της αγοράς.
Αναδυόμενες τάσεις:
Πολυλειτουργικότητα Οι μελλοντικές ταινίες θα μπορούν να ενσωματώνουν πρόσφυση και θερμική διαχείριση ή αυτο-ίαση.
Έξυπνες κόλλες: Η εφεύρεση ταινιών που γίνονται ευαίσθητες στο φως ή στη θερμότητα θα εισαγάγει νέα όψη στη διαδικασία παραγωγής.
Σύναψη
Η τεχνολογία Nano{0}}taping είναι μια μετάβαση από την παθητική πρόσφυση στην ενεργή συγκόλληση. Με τη δύναμη της νανούλης, οι μηχανικοί έχουν παράγει ακόμα πιο έξυπνες, πιο ισχυρές και ευέλικτες κόλλες. Οι νανοταινίες μας επιτρέπουν να δούμε ένα μέλλον στο οποίο η διάκριση μεταξύ ενός κολλώδους υλικού και ενός στοιχείου εργασίας είναι ακόμη πιο ασαφής. Στην πραγματικότητα, το όριο μεταξύ συγκολλητικού και λειτουργικού στοιχείου διαγράφεται εντελώς, καθιστώντας τη διάκριση μεταξύ ενός συστατικού και του συγκολλητικού στοιχείου να είναι ασαφής.