3D printed anti-icing and de-icing system based on CNT/GNP doped epoxy composites with self-curing and structural health monitoring capabilities

Abstract

Las capacidades de detección de tensión, autocurado y autocalentamiento de un circuito impreso en 3D de una resina reforzada con nanoplaquetas de grafeno y nanotubos de carbono han sido ampliamente exploradas. Estos materiales exhiben altas capacidades de efecto de calentamiento por efecto Joule que se pueden utilizar para procesos de postcurado. Más específicamente, los valores de temperatura de transición vítrea alcanzados por el postcurado con calentamiento por Joule fueron muy similares a los obtenidos por el calentamiento en horno convencional. El perfil de temperatura a lo largo de cada cinta individual fue relativamente homogéneo, siendo un indicativo de una buena dispersión de nanopartículas, confirmado por análisis de microscopio electrónico de barrido . Además, los circuitos impresos propuestos mostraron excelentes capacidades de detección con una sensibilidad mucho mayor, con un factor de galga de 6-8, en comparación con otros, con un factor de galga de alrededor de 2, mostrando también una buena linealidad. Además, la rotura de cintas individuales puede detectarse fácilmente por el sistema de detección como un aumento brusco de la resistencia eléctrica.