경량 폴리머 복합재는 중량에 민감한 구조용 응용에 매력적이지만, 낮은 유리전이온도(Tg)는 고온에서 기계적 및 치수 안정성 저하를 초래하는 경우가 많으며, 이는 주로 폴리머 사슬의 고유한 이동성 때문입니다. 분해 온도까지 Tg를 상승시키는 전략은 열기계적 안정성을 향상시키기 위해 널리 받아들여지고 있습니다. 그러나 화학적 가교 밀도를 단독으로 증가시키는 것만으로는 이러한 조건에서, 특히 Tg를 초과한 경우 폴리머의 분절 운동을 억제하는 데 종종 충분하지 않은 것으로 판명됩니다. 여기에서는 경직된 3차원 나노튜브 나노케이지를 폴리머 네트워크에 내장하여, 폴리머 사슬 이동성을 나노 스케일의 구조적 장벽으로 물리적으로 제한하는 상호 관통(interpenetrated) 구조를 구현했습니다. 이 구조는 결과 나노복합재의 Tg를 350 °C로 향상시키며, 이는 순수 폴리머의 160 °C에 비해 약 119% 증가한 값입니다. 또한 낮은 열팽창계수( $ \:\approx\:$ 10 ppm °C −1 at 300 °C)와 우수한 난연성(최대 열방출률 peak heat release rate에서 ~ 98% 감소)을 동시에 나타냅니다. 탄소섬유 직물과 나노케이지를 통합함으로써, 하이브리드 적층재는 370 °C까지 > 90%의 탄성률 유지율을 보이며, 이는 실용적 티타늄 합금을 능가하여, 고온 항공우주 응용 분야에서 주목할 만한 잠재력을 보여줍니다.

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