Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2025, 16 (2), 243–249
Conducting properties of single-wall carbon nanotubes in composites based on polystyrene
Marianna N. Nikolaeva – NRC “Kurchatov Institute” – PNPI – IMC, St. Petersburg, Russian Federation
Elena M. Ivan’kova – NRC “Kurchatov Institute” – PNPI – IMC, St. Petersburg, Russian Federation
Alexander N. Bugrov – NRC “Kurchatov Institute” – PNPI – IMC, St. Petersburg; Saint Petersburg Electrotechnical University “LETI”, St. Petersburg, Russian Federation
Corresponding author: Marianna N. Nikolaeva, marianna_n@mail.ru
PACS 36.20.-r, 68.65.Pq, 71.20.Rv, 72.80.Tm, 74.78.-w
DOI 10.17586/2220-8054-2025-16-2-243-249
ABSTRACT Composite films were synthesized by radical copolymerization of styrene with methacrylate groups on the surface of modified single-walled carbon nanotubes. Mechanical grinding and reforming of films on the electrode led to a decrease in the electrical resistance values by two magnitude orders. This effect was observed when measuring the current-voltage characteristics in both sandwich and planar structures. This decrease in the electrical resistance of the composite films is likely due to the disintegration and reorientation of carbon nanotubes, as well as the creation of mechanical stresses in them as a result of covalent bonding to the polymer matrix, which could affect the electronic structure of carbon inclusions.
KEYWORDS single-walled carbon nanotubes, surface modification, polymer composites, electrical resistance
ACKNOWLEDGEMENTS The work was carried out on the topic of the state assignment of the Russian Federation “Polymer and composite materials for advanced technologies” (No. 124013000726-6).
FOR CITATION Nikolaeva M.N., Ivan’kova E.M., Bugrov A.N. Conducting properties of single-wall carbon nanotubes in composites based on polystyrene. Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2025, 16 (2), 243–249.
[In Russian] М.Н. Николаева, Е.М. Иванькова, А.Н. Бугров
Проводящие свойства одностенных углеродных нанотрубок в композитах на основе полистирола
УДК 538.9, 53.044, 53.043, 544.72, 537.37
АННОТАЦИЯ Композитные пленки синтезированы методом радикальной сополимеризации стирола с метакрилатными группами на поверхности модифицированных одностенных углеродных нанотрубок. Их механическое измельчение и переформовка на поверхности электродов привели к снижению значений сопротивления отдельных участков поверхности на 2 порядка. Данный эффект наблюдался при измерении вольт-амперных характеристик как сэндвич-, так и планарных металл/полимерный композит/металл структур. Такое снижение сопротивления локальных участков композитных пленок, вероятно, связано с измельчением и переориентацией углеродных нанотрубок, а также изменением механических напряжений между ними и полимерной матрицей в ходе проделанных манипуляций, что могло повлиять на электронную структуру включений углеродных нанотрубок.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА одностенные углеродные нанотрубки, полимерные композиты, сопротивление, сверхпроводимость.
