炭素繊維は高強度かつ軽量という特徴があり、ポリマーとの複合材料は航空宇宙、自動車産業、風力タービンのブレード、スポーツ用品などに非常に適しています。しかし、そのような複合材料は、セラミックの崩壊と同様に、警告なしに壊滅的に破損します。

最近、オークリッジ国立研究所とバージニア工科大学および州立大学の研究者が技術を開発し、Journal of Composites Science and Technology に発表しました。ナノ TiO2 を添加するだけで、有効性の喪失を早期に警告できます。

炭素繊維複合材料、特にエポキシ樹脂をベースとした複合材料は、繊維とマトリックス間の結合が損なわれると層間剥離を起こしやすくなります。外部に警告の兆候がない場合、突然の破壊が発生する可能性があり、構造用途におけるこれらの複合材料の有用性が制限されます。人々は、ひずみによって抵抗を変化させるピエゾ抵抗材料を材料に埋め込むなど、炭素繊維複合材料の構造的完全性を監視するさまざまな方法を模索しています。ピエゾ抵抗材料は機械的歪みを電気信号に変換することができ、これをセンサーで検出して複合材料の構造的健全性を監視できます。

研究者がTiO2を埋め込むナノ二酸化チタンポリマーコーティング内のナノ粒子やカーボンファイバーのサイジングにより、ピエゾ抵抗材料が複合材料全体に均一に分散されるようにします。通常、炭化炭素繊維にはサイジングが使用されます。これにより、加工や利用、マトリックスとの結合が容易になり、最終的にこのプロセスでひずみ検出能力が確立されます。圧力がなくなると抵抗はゼロになり、圧力が発生すると抵抗が増加します。もちろん、TiO2 ナノ粒子の添加量は制御する必要があり、その割合が多すぎると複合材料の強度が低下し、適切に添加すると材料のダンピング性能（衝撃吸収および緩衝性能）が向上します。

Honwu 社は次のようにナノ二酸化チタンを供給しています。

1. アナターゼ TiO2、サイズ 10nm、30 ～ 50nm。99%以上

2. ルチル TIO2、サイズ 10nm、30-50nm、100-200nm。99%以上

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