
Multifunctional Composites
Mit den Fortschritten in der Nanotechnologie und den damit verbundenen Produktionsmethoden werden Verbundwerkstoffe immer leichter, billiger, haltbarer und vielseitiger. Gegenwärtig wurden große Fortschritte bei der Entwicklung, Herstellung und Charakterisierung von Verbundwerkstoffen erzielt, was sie intelligenter und vielseitiger macht.
Durch die Schaffung neuer Eigenschaften mit Hilfe geeigneter Füllstoffe und einer geeigneten Matrix können funktionelle Verbundwerkstoffe die anspruchsvollsten Anforderungen der Nutzer erfüllen, insbesondere in der High-Tech-Industrie. Hochentwickelte Verbundwerkstoffe, die mit Hochleistungskohlenstofffasern und Nanofüllstoffen verstärkt sind, erfreuen sich in der Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie großer Beliebtheit, da sie erhebliche Vorteile bieten, wie z. B.
ein hohes Verhältnis von spezifischer Festigkeit zu Gewicht und Korrosionsbeständigkeit. Neben der Verbesserung der mechanischen Leistung sollen Verbundwerkstoffe heute auch neue Funktionen wie antibakterielle, selbstreinigende, selbstheilende, superharte und solarreflektierende Eigenschaften für die gewünschten Endanwendungen bieten.
Andererseits können Verbundwerkstoffe zur Entschärfung von Umweltproblemen beitragen, indem sie Technologien für erneuerbare Energien in Verbindung mit multifunktionalen, leichten Energiespeichersystemen mit hoher Leistung und nicht korrosiven Eigenschaften bereitstellen. Sie werden auch zur Herstellung einer neuen Generation von Batterien verwendet und tragen direkt zur H2-Produktion oder zur CO2-Reduzierung in Kraftstoffen und Chemikalien bei. In dieser Sonderausgabe werden Artikel gesammelt, die über die jüngsten Entwicklungen im Bereich der Präparationsmethoden, des Designs, der Eigenschaften, der Struktur und der Charakterisierungsmethoden sowie über vielversprechende Anwendungen von multifunktionalen Verbundwerkstoffen berichten.
Es behandelt potenzielle Anwendungen in verschiedenen Bereichen wie Korrosionsschutz, Photokatalysator, Absorber, Superhydrophobie, Selbstreinigung, Antifouling/Antibakterium, erneuerbare Energien, Energiespeichersysteme, Bauwesen und Elektronik. Die Modellierung und Simulation von Prozessen, die mit dem Entwurf und der Herstellung von funktionellen und multifunktionellen Verbundwerkstoffen verbunden sind, sowie experimentelle Studien zu diesen Verbundwerkstoffen werden in dieser Sonderausgabe behandelt.