The orientation behavior of well-dispersed multiwalled carbon nanotubes (CNTs) within high-speed melt-spun semicrystalline polymer fibers has for the first time been studied using three-dimensional reconstructions from bright-field transmission electron microscopy (TEM) tomography. The local investigation technique allows separating contributions stemming from additionally present CNT aggregates. Over a relatively narrow draw ratio range applied during the fiber production process, a transition region is found, in which the CNTs change their orientation from being aligned perpendicular to being aligned parallel to the fiber axis. Complementary performed wide-angle X-ray scattering measurements and mechanical analysis of the polymer/CNT nanocomposite fibers reveal a strong correlation between the CNT orientation and the structural and mechanical properties of the fibers. Characteristic quantities such as crystallinity, crystal size, and correlation length parameters of crystalline and amorphous polymer chains undergo significant changes within the CNT orientation transition region indicative of a cooperative process.
Unter dem Begriff „Intelligente Brücke” erfolgt in einem Forschungscluster der Bundesanstalt für Straßenwesen die Entwicklung eines adaptiven Systems zur kontinuierlichen Bereitstellung relevanter Informationen für eine ganzheitliche Zustandsbewertung durch den Einsatz von geeigneter Sensorik in Verbindung mit Analyse‐ und Bewertungsverfahren. Hierdurch werden online Hinweise auf zu erwartende Schädigungen und Zustandsänderungen ermöglicht. Im Rahmen des digitalen Testfelds Autobahn werden ausgewählte Entwicklungen „Einwirkungsüberwachung”, „Instrumentierte Fahrbahnübergänge und Lager” sowie „Sensornetze” an einer Spannbetonbrücke im Autobahnkreuz Nürnberg umfänglich vorgestellt und damit bundesweit zugänglich gemacht. Das Gesamtsystem besteht aus den Komponenten eines Informationssystems zur Analyse und Bewertung von Messdaten instrumentierter Bauteile. Die dabei durchzuführenden Untersuchungen beziehen sich auf die fortlaufende Aktualisierung des objektbezogenen Lastmodells und Analysen zur Restlebensdauer der Brücke sowie der untersuchten Bauteile. Die erfassten und aufbereiteten Informationen werden der zuständigen Straßenbauverwaltung online zur Verfügung gestellt. Das System wird im Rahmen eines fünfjährigen Untersuchungsprogramms betrieben, analysiert und weiterentwickelt.
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