Nanokompozity polymerů s uhlíkovými nanotrubičkami (CNT) jsou středem zájmu pro své unikátní elektrické a mechanické vlastnosti. Dobře elektricky vodivé CNT díky svému specifickému tvaru umožňují připravit kompozity s extrémně nízkým perkolačním prahem. Kolegům v UK se podařilo připravit dobře dispergované kompozity polymeru PET s CNT, které pak byly ve FZÚ poprvé charakterizovány širokopásmovou vodivostní a dielektrickou spektroskopií, pokrývající až 17 řádů frekvence (10−4 – 1013 Hz) od pokojové teploty do 5 K. Byl nalezen extrémně nízký elektrický perkolační práh 0,07 obj.% CNT, který se projevil jako naskočení nenulového nízkofrekvenčního plata střídavé vodivosti, jejíž hodnota odpovídala stejnosměrné vodivosti a rostla s koncentrací CNT podle kritické mocninné závislosti s vysokým exponentem 4,3. Její polovodičová teplotní závislost splňující tunelovací model potvrdila, že každá CNT v properkolovaném klastru je obalena tenkou ~1 nm vrstvou polymeru PET.
Širokopásmová spektra střídavé vodivosti kompozitu PET-CNT jako funkce koncentrace CNT. Spektra ukazují, že pro koncentrace od 0,114 obj. % CNT se objeví plato nízkofrekvenční vodivosti kriticky rostoucí a rozšiřující se s koncentrací CNT, jak je ukázáno ve vloženém obrázku. Při vyšších frekvencích vodivost roste až do THz oblasti, což odpovídá růstu lokalizované vodivosti, ke které začínají přispívat i neproperkolované klastry CNT.
1Institute of Physics, Academy of Sciences of the Czech Republic, Na Slovance 2, 182 21 Praha 8, Czech Republic
2School of Mechanical and Aerospace Engineering, Queen's University, Belfast, BT9 5AH, UK
Copyright © 2008-2014, Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
