Summary
Integrering av ledande nanopartiklar, såsom grafen nanoplatelets, in glasfiberkompositmaterial skapar en inneboende elektriskt nätverk mottagliga för påfrestningar. Här, att olika metoder erhålla töjningsgivare baserade på tillsats av grafen nanoplatelets in i epoxi matris eller som en beläggning på glastyger föreslås.
Abstract
Den elektriska responsen hos NH 2 -functionalized grafen nanoplatelets kompositmaterial enligt stam studerades. föreslås två olika tillverkningsmetoder för att skapa elnätet i detta arbete: (a) införande av nanoplatelets i epoxi matris och (b) beläggning av glastyget med en dimensionering fylld med samma nanoplatelets. Båda typerna av multiskalkompositmaterial, med en i planet elektriska ledningsförmåga ~ 10 -3 S / m, visade en exponentiell tillväxt av det elektriska motståndet som stammen ökar på grund av avstånd mellan intilliggande funktion grafen nanoplatelets och kontaktförlust mellan överliggande dem. Känsligheten hos de material som analyserats under denna forskning, med användning av de beskrivna förfarandena, har visat sig vara högre än kommersiellt tillgängliga trådtöjningsgivare. De föreslagna förfarandena för självanalys av den strukturella kompositmaterialet skulle underlätta strukturTillståndsÖvervakarening av komponenter i svåråtkomliga emplacements såsom offshorevindkraftsparker. Även om känsligheten hos de multiskalkompositmaterial var betydligt högre än känsligheten hos metallfolier som trådtöjningsgivare, värdet nåtts med NH 2 funktion grafen nanoplatelets belagda tyger var nästan en storleksordning högre. Detta resultat klar deras potential att användas som smarta tyger för att övervaka de mänskliga rörelser som att böja fingrarna eller knän. Genom att använda den föreslagna metoden, kunde den smarta tyget omedelbart detektera böjning och återhämta sig ögonblickligen. Detta faktum medger noggrann övervakning av tiden för böjning liksom graden av böjning.
Introduction
Strukturella hälsoövervakning (SHM) har blivit allt viktigare på grund av behovet att veta återstående livslängd strukturer 1-3. Numera svåråtkomliga platser, såsom havsbaserade vindkraftverk, leda till högre risker i underhållsarbete, samt högre kostnader 2-4. Självanalys material utgör en av möjligheterna inom SHM grund av deras förmåga till självövervaknings stam och skada 5.
När det gäller vindkraftverk är bladen i allmänhet tillverkas i glasfiber / epoxi kompositmaterial, som är elektriskt isolatorer. För att ge självanalys i denna kompositmaterial, till en inneboende elnät mottaglig stam och skador måste skapas. Under de senaste åren, införlivandet av ledande nanopartiklar, såsom silver nanotrådar 6,7, kolnanorör (cnts) 8-10, och grafen nanoplatelets (BNI) 11-13har studerats för att skapa denna elektriska nätverk. Dessa nanopartiklar kan införlivas i systemet som fyllmedel i polymermatrisen eller genom beläggning av glasfiberväv 14. Dessa material kan även appliceras på andra industriella områden, det vill säga, flyg-, bil- och anläggnings 5, och belagda vävar kan användas som smarta material i biomekaniska tillämpningar 7,15.
Piezoresistivity av dessa givare uppnås genom tre olika bidrag. Det första bidraget är den inneboende piezoresistivity av nanopartiklar; en stam av strukturen ändrar den elektriska konduktiviteten hos de nanopartiklar. De viktigaste bidragen är förändringar i tunnel elektrisk resistans, på grund av ändringar i avstånd mellan intilliggande nanopartiklar och elektriskt kontaktmotstånd, på grund av variationer i kontaktytan mellan överliggande de 9. Denna piezoresistivity är högre när 2D nanoparticles används som nanofillern jämfört med 1D nanopartiklar eftersom det elektriska nätverket presenterar en högre känslighet för geometriska förändringar och diskontinuiteter, vanligen en storleksordning överlägsen 16.
På grund av 2D atom karaktär 17 och hög elektrisk ledningsförmåga 18,19, har grafén nanoplatelets valts ut i detta arbete nano förstärkare av multiskalkompositmaterial för att erhålla själv sensorer med ökad känslighet. Två olika sätt att införliva de BNI i kompositmaterialet studeras för att belysa eventuella skillnader i avkännande mekanismer och känslighet.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Framställning av den funktionaliserade Grafen Nanoplatelet Fylld Epoxi för multiscale Kompositmaterial
- Disperse funktionaliserade grafen nanoplatelets (f-BNI) i epoxihartset.
- Väg 24,00 g av f-BNI för att uppnå en 12 vikt-% av den slutliga nanokompositmaterial inuti en ENDOKRIN dragskåp.
- Lägg 143,09 g av bisfenol A-diglycidyleter (DGEBA) monomer och manuellt blanda det att uppnå homogenitet.
- Skingra f-BNI i monomeren med en TwoStep metod, som kombinerar ultraljudsbehandling med sond och kalandrering processer 20.
- Sonikera blandningen vid 50% av amplituden och en cykel av 0,5 sek under 45 min.
- Applicera 3 cykler av kalandrering med hjälp av en valsspalt av 5 pm och ökande rullhastighet vid varje cykel: 250 rpm, 300 rpm och 350 rpm.
- Väg blandning av F-BNP / monomer efter avslutad spridning.
- Degas / monomerblandningen f-BNP under vakuum och magnetisk omröring vid 80 ° C under 15 min.
- Väga och tillsätt härdare i ett viktförhållande av 100: 23 (monomer: härdare) och manuellt rör om tills att uppnå homogenitet.
2. Beläggning av glastextil med funktionaliserad Grafen Nanoplatelet Fylld Storleks (Suspension) för multiscale Kompositmaterial
- Disperse funktionaliserade grafen nanoplatelets i dimensionering.
- Väg 7,5 g f-BNI, den mängd som krävs för att uppnå en 5 vikt%, i 142,5 g lösningsmedel (dimensionering / destillerat vatten som anges i 2.1.2) i en ENDOKRIN dragskåp.
- Förbered blandning av f-BNI ringens dimension späddes med destillerat vatten (1: 1 vikt) inuti ENDOKRIN dragskåp. När destillerat vatten har tillsatts, utföra arbetet utanför ENDOKRIN dragskåp.
- Dispergera BNI efter ultraljudsbehandling med sond i 45 min vid 50% amplitud och en cykel av 0,5 sek.
- Täck glass tyg med f-BNP fylld dimensionering.
- Med sax lämpade för textilskärning, skär 14 lager av glastyg med måtten 120 х 120 mm 2 och sedan belägga dem med blandningen av f-BNI och dimensionering (2.1.3) genom doppbeläggning (en nedsänkning) med användning av en doppbeläggningsanordning i f-BNP fylld dimensionering.
- Torka tyg f-BNP belagt glas i en vakuumugn vid 150 ° C under 24 timmar som anges i de tekniska tillhandahålls av tillverkaren.
3. Tillverkning av multiscale Kompositmaterial
- Tillverkning f-BNP / epoxi kompositmaterial.
- Efter avgasning av blandningen, hålla f-BNI fyllt epoxiharts under magnetisk omrörning vid 80 ° C under hela tillverkningsprocessen.
- Placera de 14 skikten av glastyget in i en ugn vid 80 ° C.
- Alternativt, placera ett skikt av f-BNP fylld epoxi och ett skikt av glasfiberväv (14 skikt) sequenligt för hand på en metallplatta med användning av en de-vädring valsen efter att ha placerat varje glas tygskikt.
- Använd sax för att klippa och placera anti-vidhäftande polymerfilm (120 х 120 mm 2) på en stålplatta.
- Applicera ett skikt av den f-BNP / epoxiblandning på anti-vidhäftande polymerfilm med en borste. Placera ett skikt av glasfiberväv. Observera att det är viktigt att täcka området av f-BNP / epoxi region och anpassning av de olika tyglagren. Avlägsna luften och kompakta lagren med hjälp av en de-vädring rullen.
- Upprepa steg 3.1.3.2 tills slutföra alla skikten i laminatet.
- Applicera ett slutligt skikt av fet-BNP / epoxiblandning med pensel och täcka laminatet med ett annat skikt av anti-vidhäftande polymerfilm.
- När alla tygskikten har staplade upp, härda laminatet i en värmeplatta press vid 140 ° C under 8 h med ökande tryck upp till 6 bar.
- Utdrag det härdade laminatet från den heta plate press.
- Tillverkning f-BNP / glasfiber kompositmaterial genom vakuumassisterad hartsinfusions gjutning (VARIM).
- Förbereda den metalliska plattan där VARIM kommer att utföras.
- Rengöra plattstålytan med aceton.
- Placera anti-vidhäftande polymerfilm på stålplåten.
- Placera sekvensen av f-BNI belagd glasväv (14 skikt med dimensionerna 120 х 120 mm 2) på plattan. Se till att lager av tyg är inriktade visuellt och genom beröring.
- Försegla vakuumpåsen med förseglingstejp för VARIM processen och pre-värma systemet vid 80 ° C i en ugn.
- Avlufta den DGEBA monomer under vakuum och magnetisk omrörning vid 80 ° C under 15 min. Lägga härdaren i ett viktförhållande av 100: 23 (monomer: härdare) och rör om tills att uppnå homogenitet.
- Lägga epoxihartset vid 80 ° C med en vakuumpump ansluten till vakuumpåsen med en polymerröret tills glastyget högen är helt fylld av epoxihartset och härda laminatet i en ugn vid 140 ° C under 8 h.
- Extrahera det härdade laminatet från ugnen och ta bort vakuumpåsen och hjälpmaterial.
- Förbereda den metalliska plattan där VARIM kommer att utföras.
4. Beredning av proverna för töjningsgivare Tester
- Maskin prover (Computer Numerical Control - CNC-fräsmaskin) av multiskal laminat till önskad dimension för böj testerna ASTM D790-02 21 och kristall tyg band 10 mm i bredd för att studera stammen känslighet f-BNP belagd tyg.
OBS: Prover fixeras på bearbetningsbordet med tejp och bearbetas med användning av följande parametrar: matningshastighet 500 mm / min, tomgångsvarvtal på 5000 min -1 och djup steg om 0,1 mm. - Rengör försiktigt ytan av de bearbetade proverna med aceton för att ta bort damm.
- Färglinjer silver (akryl ledande färg) påytan av de material som distanserade 20 mm från varandra för att minimera elektrisk kontaktresistans och vidhäftar koppartrådar till de våta silverlinjerna som elektroder för att underlätta mätning av den elektriska resistansen under testerna.
OBS: Elektriska kontakter är placerade på båda ytorna: komprimeringsytor och drag utsätts ytor. - När silverfärg är torr, fixa de elektriska kontakterna med smältlim för att undvika elektrisk kontakt lossnar.
5. Test av töjningssensor
- Analysera elektriska beteende sensorer enligt böj laster (tre-punkts böjprov).
- Mäta provet bredd och tjocklek med ett skjutmått.
- Ställ in provet i den mekaniska testmaskinen med böj testkonfiguration.
- Ställ in testhastigheten (som kontrolleras av stam) till 1 mm / min och startpositionen som definierar den initiala längden av provet.
- Anslutelektriska kontakter till multimetern. Mäta det elektriska motståndet mellan varje två intilliggande elektriska kontakter som det anges i figur 1.
- Köra böj test och övervaka det elektriska motståndet samtidigt för att studera variationer på grund av den inducerade påkänningen i provet.
- Upprepa alla steg i minst 3 exemplar av f-BNP / epoxi och f-BNP / glasfiber kompositmaterial för att bekräfta den elektriska beteendet hos kompositmaterialen.
Figur 1. Elektriska kontakter setup i böj tester av multiskalkompositmaterial. Koppar elektroder är fästa på ytan av kompositmaterial med hjälp av rader av silverfärg (i grått) i syfte att minimera den elektriska kontaktmotståndet. Klicka häratt se en större version av denna siffra.
- Analysera f-BNP / tyg glas som töjningsgivare mänskliga rörelser.
- Övervaka finger böjning.
- Fästa glas fabric banden till var och en av fingrarna hos en nitril handske med smältlim på den inre ytan såsom anges i fig 2.
- Upprepa steg 5.1.4 men mäta det elektriska motståndet kontakter placerade på samma finger.
- Starta sekvensen av fingret böjning för att övervaka och mäta det elektriska motståndet, medan fingrarna är böjning. Sekvensen av fingret böjning i detta särskilda fall är: (1) tummen, (2) index, (3) långfingret, (4) ringfinger, (5) alla fingrar samtidigt och (6) sekvens av böjning (högre hastighet ): (1), (2), (3), (4), (4), (3), (2) och (1).
- Övervaka finger böjning.
Figur2. Placering av f-BNP / glasfiber band på den inre ytan av fingrarna hos en nitril handske för att övervaka fingrar böjning. När väl glasfiberväv har belagts och torkats, band 10 mm i bredd skärs och fästas på de olika fingrar en handske med syfte att övervaka finger böjning och styrka livskraft protokollet beskrivet ovan. klicka här för att se en större version av denna siffra.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Protokollet för att erhålla två olika material har beskrivits i förfarandet. Skillnaden ligger i det sätt på vilket nanoreinforcement införlivas i kompositmaterialet för att uppnå ett elektriskt nätverk som skulle kunna användas för att sila övervakning. Den första metoden består i beläggning av ett tyg av glasfibrer med f-BNI dimensionering som kan användas som ett smart tyg (uppkallad f-BNP / glasfiber) eller som förstärkning av polymermatrismultiskalkompositmaterial (uppkallad f-BNP / glas fiberkompositmaterial). Den andra metoden är den nanoreinforcement av epoxi-matris av kompositmaterial med f-BNI (uppkallad f-BNP / epoxi kompositmaterial) med användning av glasfibrer som en kontinuerlig förstärkning. Infusionen av hartset utfördes genom att använda VARIM eftersom det är en av de vanligaste metoderna som används inom industrin, men andra metoder kan användas. En alternativ tillverkningsmetod kan vara hartssprutpressning (RTM).
ve_content "fo: keep-together.within-page =" 1 "> På grund av den isolerande karaktären hos glasfibern, införlivandet av de f-BNI enligt det protokoll som beskrivits ovan skapar ett elektriskt nätverk inne i materialet som orsakar en ökning av den elektriska ledningsförmågan upp till ~ 10 -3 S / m och kan modifieras genom att inducera stammen. Figur 3 visar representativa resultat från variationen av normaliserad elektrisk resistans orsakad av stammen induceras under böj test (tre-punkts böjning) i en f-BNI / glasfiber band. den normaliserade elektriska motståndet växer exponentiellt med ökande svårigheter till följd av mekanismen för tunnel motstånd. När fel uppstår, hoppar i normaliserade elektriska motståndet kan observeras, som är korrelerade till en droppe belastning.
Figur 3. Exempel på stam övervakning av f-BNP / glasfiberband enligt böj test. (AR / R o, R: momentan elektrisk resistans och R o: initial elektrisk resistans) och kraft (F) som funktion av strålens djup vid böj test. Den normaliserade elektriska resistansen ökar med den stam. Detta fenomen beror på att dragkrafter orsakar avstånd mellan nanopartiklarna och förlust av kontakt mellan överliggande BNI. Den exponentiella tendens observerades under laddning av provet beror på ett viktigt bidrag förändringar inducerade i tunnel motstånd. Tunnel motstånd varierar exponentiellt med avståndet mellan nanopartiklar när de är på ett avstånd i storleksordningen 10 nm 12,21. Av den anledningen, när avstånden mellan intilliggande BNI ökar, ökar den elektriska resistansen också med en exponentiell tendens. Denna effekt är dominant när BNI-halten är nära perkolation tröskelvärde 23 men dess bidragminskar vid högre BNP innehåll 24,25. Under fel, de elektriska förändringar och hopp beteende observerades i det elektriska svaret. Dessa hopp kan korreleras till droppar i belastning framkallade av den fiberbrott, som utgör diskontinuiteter i det elektriska nätet. Dessa oregelbundenheter fungerar som hinder som orsakar ökningen av det elektriska motståndet av BNP / glasfiberband. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Den elektriska beteende multiskalkompositmaterial, f-BNP / epoxi (Figur 4.a) och f-BNP / glasfiber (Figur 4b) kompositmaterial, visar några skillnader med den ovan beskrivna för belagda vävar. När komprimeringen utsattes ytan övervakas, kan två regioner diskrimineras. Vid låga värden stam, den normaliserade electrical motstånd minskar upp till ~ 0.010 och ~ 0,015 mm / mm för f-BNP / epoxi och f-BNP / glasfiber kompositmaterial, respektive. I motsats till stammar högre än nämnda tröskel, ökar den normaliserade elektriska motståndet med en exponentiell tendens. När det gäller övervakning av drag utsätts ytor, förstärker den normaliserade elektriska motståndet i båda systemen. Känsligheten visas i alla konfigurationer är i storleksordningen 10 till 40 (per enhet). Vid höga belastningsvärden, var mätaren faktor -1,4 och 7,8 (per enhet) för komprimering utsattes ytan av f-BNP / epoxi och f-BNP / glasfiber kompositmaterial och i storleksordningen 17 och 41 (per enhet) för drag utsattes ytan av f-BNP / epoxi och f-BNP / glasfiber kompositmaterial, respektive.
Figur 4. Exempel på stam övervakning av (a) f-BNP / epoxi och (b) f-BNP / glasfiberkomposit. material under böj testet Figuren representerar variationen av den normaliserade elektriska motståndet (AR / R o, R: momentan elektrisk resistans och R o: initial elektrisk resistans) och stress (σ) som funktion av töjning (ε) under böjningstest. I detta fall är de elektriska kontakterna är plats på kompressions utsätts (blå linje) och drag utsattes (röd linje) erhålla olika elektriska beteende. Två olika grafer ingår, som motsvarar de två linjer som föreslås i protokollet. (A) f-BNP / epoxi och (b) f-BNP / glasfiberkompositmaterial visar sin livskraft Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Som ett exempel på tillämpningen av f-BNI belagd glasfiber tyger, visar figur 5.a övervakningen av fingret böjning. Varje finger och det elektriska svaret av det kopplade glasfiberband kännetecknas av en annan färg för att göra det begripligt. Den första sekvensen motsvarar böjning av tummen (figur 5.b), index (figur 5.c), långfingret (Figur 5.d) och ringfingret (Figur 5.E). Den normaliserade elektriska motståndet minskar när relaterade finger böjer och återvinner det ursprungliga värdet när fingret recuperates utgångsläget. Den andra sekvensen av rörelser omfattar samtidig böjning av de fyra fingrar och den tredje, en sekvens av snabbare rörelser som visar omedelbar respons och återhämtning av den normaliserade elektriskt motstånd. Detta kan användas för att fjärrövervaka utvecklingen av bensjukdomar eller räkna fotspår under löpning och i sjukgymnastik för att utvärdera återhämtning.
ent "fo: keep-together.within-page =" 1 ">
Figur 5. Exempel på stam övervakning av fingrar böjning genom koppling av f-BNP / glasfiber band på en nitrilhandske (a) Elektrisk svaret från sensorn under 3 sekvenser av fingrar böjning och. (B - e) första sekvens av fingrar böjning . Efter protokollet förklaras i detta arbete, var möjlig övervakning av fingrar böjningsförmåga AR / Ro, R:. Momentan elektrisk resistans och R o: initial elektrisk resistans.stripigt "> Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Självsensoregenskaperna hos nanoreinforced kompositmaterial beror på det elektriska nätverk som skapats av de f-BNI genom epoximatris och längs glasfibrerna, som är modifierad när stammen induceras. Dispersion av f-BNI är då av avgörande betydelse, eftersom den elektriska beteendet hos sensorerna är starkt beroende av mikrostrukturen av materialet. Här presenterar vi en optimerad procedur för att uppnå en god dispersion av de BNI in i epoximatrisen och för att undvika skrynkling av nanopartiklarna, vilket orsakar skada för den elektriska ledningsförmågan. De kritiska stegen är ultraljudsbehandling (driftsparametrar) och kalandrering processer (rull gap och hastighet). Dessa steg kraftigt påverkar mekaniska 26, termiska 27 och elektriska 28 egenskaper hos multiskalkompositmaterial. Vanligtvis är dispersionen av nanoreinforcement utförs i lösningsmedel som måste förångas innan härdningen av nanokompositer 29,30 </ Sup>. I processen som föreslås i detta arbete, är användningen av lösningsmedel undvek att göra den mer miljövänlig. Ett annat steg av protokollet, som också starkt påverkar mikrostrukturen för kompositmaterial, och därför den elektriska beteendet hos sensorerna är tillverkningsförfarande för multiskalkompositmaterial. Under tillverkning av dessa material, även om god dispersion av nanopartiklar i epoxi matris initialt uppnås, f-BNP fördelning kan påverkas starkt av filtrering fenomen. Dessutom, är väsentligt för att bibehålla mekaniska egenskaperna hos de multiskalkompositmaterial, som blir svårare när matrisen är fylld med de BNI på grund av en större viskositet avgasning av epoximatris.
Elektrisk kontakt placering måste utföras noggrant för att säkerställa att det elektriska kontaktmotståndet är så låg som möjligt. För detta är det viktigt att säkerställa att ytans är helt rengöras före applicering av silverfärg för att fixa kopparelektroderna. Vidare, innan applicering av smältlimmet, behöver silverfärg att torka. Om inte, lösningsmedlet avdunstar och framkallar uppkomsten av bubblor, vilket ökar den elektriska kontaktresistansen. En av fördelarna med att placera elektriska kontakter på ytan av materialet, i motsats till de elektroder placerade inuti provet 31, är att det är icke störande och är inte en nackdel för några mekaniska egenskaper. Under övervakningstester, kan de elektriska kontakterna lossnar från ytan av proverna. Följaktligen är en korrekt fixering viktigt att säkerställa att den elektriska signalen som kommer att vara registrerad motsvarar endast den inneboende elektriska svaret hos materialet.
Protokollet som beskrivs ovan kan tillämpas eller modifieras med olika nanofillers såsom kolnanorör eller andra ledande nanopartiklar som också leda till elektriskt conductive kompositer med självkännande egenskaper 32,33. Övervakningsprotokoll kan extrapoleras till andra test konfigurationer för skador detektion och kvantifiering. En begränsning hos det system som används för de elektriska kontakterna är att deras läge på provytorna begränsar volymen av materialet där det elektriska motståndet analyseras. Genom att utforma ett annat system som omfattar volumetriska mätningar, kan inre skador detekteras och kvantifieras men i detta fall, kan mekaniska egenskaper äventyras. Protokollet kan vara användbar i biomekaniska tillämpningar att fjärrövervaka utvecklingen av bensjukdomar eller räkna fotspår under drift eller i sjukgymnastik för att utvärdera återhämtning processen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Acknowledgments
Författarna vill tacka för Ministerio de Economía y Competitividad Spanien Government (Project MAT2013-46695-C3-1-R) och Comunidad de Madrid Government (P2013 / MIT-2862).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Graphene Nanoplatelets | XGScience | M25 | NA |
| Epoxy resin | Huntsman | Araldite LY556 | NA |
| XB3473 | NA | ||
| Probe sonication | Hielscher | UP400S | NA |
| Three roll mill | Exakt | Exakt 80E (Exakt GmbH) | NA |
| Glass fiber fabric | Hexcel | HexForce ® 01031 1000 TF970 E UD 4H | NA |
| Hot plate press | Fontijne | Fontijne LabEcon300 | NA |
| Sizing | Nanocyl | SizicylTM | NA |
| Multimeter | Alava Ingenieros | Agilent 34410A | NA |
| Strain Gauges | Vishay | Micro-Measurement (MM®) CEA-06-187UW-120 | NA |
| Mechanical tests machine | Zwick | Zwick/Roell 100 kN | NA |
| Conductive silver paint | Monocomp | 16062 – PELCO® Conductive Silver Paint | NA |
References
- Farrar, C. R., Worden, K. An introduction to structural health monitoring. Philos Trans Math Phys Eng Sci. 365, 303-315 (2007).
- Lorenzo, E. D., et al. Structural Health Monitoring challenges on the 10-MW offshore wind turbine model. J Phys Conf Ser. 628, 012081 (2015).
- Braga, D. F. O. O., et al. Advanced design for lightweight structures: Review and prospects. Prog Aerosp Sci. 69, 29-39 (2014).
- Garcìa Márquez, F. P., Tobias, A. M., PinarPérez, J. M., Papaelias, M. Condition monitoring of wind turbines: Techniques and methods. Renew Energy. 46, 169-178 (2012).
- Chung, D. D. L.
- Kandare, E., et al. Improving the through-thickness thermal and electrical conductivity of carbon fibre/epoxy laminates by exploiting synergy between graphene and silver nano-inclusions. Compos Part A Appl Sci Manuf. 69, 72-82 (2015).
- Amjadi, M., Pichitpajongkit, A., Lee, S., Ryu, S., Park, I. Highly stretchable and sensitive strain sensor based on silver nanowire-elastomer nanocomposite. ACS Nano. 8, 5154-5163 (2014).
- Alamusi, H. N., Fukunaga, H., Atobe, S., Liu, Y., Li, J. Piezoresistive strain sensors made from carbon nanotubes based polymer nanocomposites. Sensors. 11, 10691-10723 (2014).
- Njuguna, M. K. K., Yan, C., Hu, N., Bell, J. M. M., Yarlagadda, P. K. D. V. Sandwiched carbon nanotube film as strain sensor. Compos Part B Eng. 43, 2711-2717 (2012).
- Liu, Y., Rajadas, A., Chattopadhyay, A. A biomimetic structural health monitoring approach using carbon nanotubes. JOM. 64, 802-807 (2012).
- Eswaraiah, V., Balasubramaniam, K., Ramaprabhu, S. Functionalized graphene reinforced thermoplastic nanocomposites as strain sensors in structural health monitoring. J Mater Chem. 21, 12626-12628 (2011).
- Chiacchiarelli, L. M., et al. The role of irreversible and reversible phenomena in the piezoresistive behavior of graphene epoxy nanocomposites applied to structural health monitoring. Compos Sci Technol. 80, 73-79 (2013).
- Le, J., Du, H., Dai, S. Use of 2D Graphene Nanoplatelets (GNP) in cement composites for structural health evaluation. Compos Part B. 67, 555-563 (2014).
- Ren, X., Burton, J., Seidel, G. D., Lafdi, K. Computational multiscale modeling and characterization of piezoresistivity in fuzzy fiber reinforced polymer composites. Int J Solids Struct. 54, 121-134 (2015).
- Park, M., Park, J., Jeong, U. Design of conductive composite elastomers for stretchable electronics. Nano Today. 9, 244-260 (2014).
- Kim, Y. J., et al. Preparation of piezoresistive nano smart hybrid material based on graphene. Curr Appl Phys. 11, S350-S352 (2011).
- Sadeghi, M. M., Pettes, M. T., Shi, L.
- Potts, J. R., Dreyer, D. R., Bielawski, C. W., Ruoff, R. S.
- Zaman, I., et al. A facile approach to chemically modified graphene and its polymer nanocomposites. Adv Funct Mater. 22, 2735-2743 (2012).
- Moriche, R., et al. Morphological changes on graphene nanoplatelets induced during dispersion into an epoxy resin by different methods. Compos Part B Eng. 72, 199-205 (2015).
- ASTM International. ASTM D790-15e2, Standard Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials. , West Conshohocken, PA. http://www.astm.org/cgi-bin/resolver.cgi, D790 (2015).
- Gong, S., Zhu, Z. H., Meguid, S. A. Carbon nanotube agglomeration effect on piezoresistivity of polymer nanocomposites. Polymer. 55, 5488-5499 (2014).
- Zhao, J., et al. Ultra-sensitive strain sensors based on piezoresistive nanographene films. Appl Phys Lett. 101, 063112 (2012).
- Galpaya, D., et al. Recent advances in fabrication and characterization of graphene-polymer nanocomposites. Graphene. 1, 30-49 (2012).
- Kanoun, O., et al. Flexible Carbon Nanotube Films for High Performance Strain Sensors. Sensors. 14, 10042-10071 (2014).
- Zaman, I., et al. Epoxy/graphene platelets nanocomposites with two leves of interface strength. Polymer. 52, 1603-1611 (2011).
- Chu, K., Li, W. S., Dong, H. Role of graphene waviness on the thermal conductivity of graphene composites. Appl Phys A. 111, 221-225 (2013).
- Monti, M., et al. Morphology and electrical properties of graphene-epoxy nanocomposites obtained by different solvent assisted processing methods. Compos Part A. 46, 166-172 (2013).
- Moazzami Gudarzi, M., Sharif, F. Enhancement of dispersion and bonding of graphene-polymer through wet transfer of functionalized graphene oxide. Express Polym Lett. 6, 1017-1031 (2013).
- Fan, H., et al. Fabrication, mechanical properties and biocompatibility of graphene-reinforced chitosan composites. Biomacromolecules. 11, 2345-2351 (2010).
- Teomete, E. Transverse strain sensitivity of steel fiber reinforced cement composites tested by compression and split tensile tests. Constr Build Mater. 55, 136-145 (2014).
- Nauman, S., Cristian, I., Koncar, V. Simultaneous Application of Fibrous Piezoresistive Sensors. Sensors. 11, 9478-9498 (2011).
- Han, B., Ding, S., Yu, X. Intrinsic self-sensing concrete and structures A review. Measurement. 59, 110-128 (2015).
