應變敏感的“智能”材料可以監測自身的應變和內部損傷狀態

材料的電和機械響應之間的耦合是稱為壓阻的現象。這種耦合現象可以用來開發能夠自我監測自身應變和內部損傷狀態的應變敏感'智能'材料。

在聚合物復合材料中實現這一目標的一種方式是通過將導電碳納米結構引入非導電聚合物中。在包含足夠的碳納米結構時，聚合物復合材料變成導電的 - 這種現象稱為電滲流。在滲濾時，應變，濕度，溫度和其他外部激發的變化導致納米復合材料的電導率變化，并且它們的相關性可用于開發自感應智能材料。

壓阻和填充碳納米結構的聚合物復合材料能夠電感應它們自身的變形和損壞的能力在Francis Aviles等人的評論文章中進行了討論，該文章涵蓋了從最初使用炭黑和石墨作為填料的努力到關于碳納米管和石墨填料的最新研究。

預計這些材料的當前應用將為汽車，航空航天，運輸和能源行業提供下一代智能材料。特別是對于熱固性聚合物，這些納米復合材料的應用正迅速向纖維增強多尺度分層復合材料中的應變和損傷的自感應發展，該復合材料幾乎可用于需要高承載能力的復合材料的各種工業應用中，自我感覺。

另一方面，碳填充彈性體材料的應用更多地集中于人體運動傳感器，軟皮，智能可穿戴傳感器和機器人技術，其主要條件是大變形。然而，諸如非線性，循環再現性，不期望的粘彈性響應和滯后現象等問題是需要解決的基于這些材料的商業裝置的進一步發展的實際問題。

來源：汽車輕量化CFRP