米其林合作开展纳米纤维材料研究
4月15日,米其林、法国国家科学研究中心(CNRS)和法国斯特拉斯堡大学为 SpinLab联合研究实验室揭幕。这项位于斯特拉斯堡的项目,致力于研究静电纺丝工艺,以优化生产纳米纤维材料,例如粘合剂或过滤膜。在四年的时间里,该团队将合作开发一个创新的静电纺丝平台,旨在创造适用于移动、能源和环境领域(包括轮胎)各种应用,新颖且独特的纤维材料。
该联合研究项目在“化学与能源、环境和健康研究所”(由CNRS和斯特拉斯堡大学共同组建)进行。项目设计类似于“静电编织”,既在纳米纤维在沉积过程中进行操纵。为了实现这一目标,团队将深入研究物理现象,以设计具有三维组织纤维结构(而不是随机配置)的材料。
与依靠机械力塑造和沉积纤维的传统纺织技术不同,静电纺丝工艺利用静电的能量。在整个过程中,纤维在强电场的影响下形成、拉伸并高速推进到基材上。这种方法产生的连续纤维的直径,比一缕头发细100至1000倍。然后,纤维将被组装成“垫子”,生产出一种无纺布,其随机结构类似于棉面纱。
这项合作将优先考虑两个主要目标:
- 开发创新的静电纺丝平台,研究控制多组分纳米纤维材料生产的物理和物理-化学机制,从而精确控制其形态和成分。
- 利用静电纺丝技术和环保方法来设计具有适合不同应用的特定属性的“垫子”。除粘合剂外,还将特别强调氢和零排放移动应用。
SpinLab联合研究实验室进行的研究,对各个领域都具有广阔的前景,包括医学(例如组织工程的仿生植入物、伤口敷料)、环境保护(空气过滤器、液体过滤膜)和能源(燃料电池膜、超级电容器电极)。
对于米其林来说,这些进步将主要解决两个关键挑战:通过静电纺丝垫,加固结构并促进复合材料的优化,同时最大限度地减少材料使用;利用无纺布膜的渗透性和导电性。值得注意的是,后者可以用活性剂浸渍以赋予额外的功能。
轮胎应用
米其林研发总监Eric-Philippe Vinesse表示:“与法国国家科学研究中心和斯特拉斯堡大学建立这个新的联合研究实验室,重点关注静电纺丝,将进一步加强我们在这一创新工艺方面的联合专业知识。”
“它为创造关键用途的新材料提供了原创且充满希望的前景,除了医学、环境和能源之外,还应用于移动领域。这些用途是米其林集团的核心目标:制造改变我们日常生活的高附加值复合材料。”
CNRS首席创新官Jean-Luc Moullet补充道:“CNRS 对与米其林创建这个新的联合研究实验室感到非常兴奋,该实验室将开发用于轮胎、能源和粘合剂的创新材料,从而应对我们组织面临的能源和环境挑战。”
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