Reinforcement of fibrous laminated composite structures using graphene nanoplatelets

Abstract

The subject of the present Thesis is “Reinforcement of fibrous laminated composite structures using graphene nanoplatelets”. The Thesis’ main language is English, followed by an additional short version in Greek.The reasons for this language selection are two. Primarily, the rendering of key terms of international terminology for this scientific field in Greek is in many cases problematic or even impossible. Therefore, in order to maintain the fidelity of the international terminology, it was necessary to writing the Thesis in English. Also, since the English language is the only official language of all reputable international scientific journals and conferences, it is obvious that the international scientific community is mostly familiar with the use of English language and terminology. Thus, the second objective of the above selection is to facilitate access of the international scientific community to the present Thesis.The research work presented in this thesis is reflected through publications in prestigious international journals and international conferences. It also includes papers that have been submitted for publication in international scientific journals, but the preview process is not completed yet. This Thesis is a synthesis of the above works, bridged together through discussion, annotations and analytical explanations.After the present section, the main body of the Thesis follows in English language. In this part, the reader can find all the research work conducted, together with the required theoretical and analytical background, as well as comparisons with the current literature where required. At the end of each chapter, the literature used is presented.The shortened Greek version can be found at the end of the present manuscript. Thus, the reader will obtain an overview of the materials used, the production/fabrication, control and evaluation of nanoscale materials methods and processes, the computational methods (finite elements analysis, analytical, statistics, etc.), as well as the most important results. All the above is presented analytically in the main body of the Thesis.

Η παρούσα διδακτορική διατριβή με θέμα «Ενίσχυση ινωδών σύνθετων πολυστρωματικών κατασκευών με νανοδομές γραφενίου» παρουσιάζεται αρχικά σε συνεπτυγμένη μορφή στην Ελληνική γλώσσα και εν συνεχεία παρατίθεται το κυρίως σώμα της διατριβής στην Αγγλική γλώσσα, καθώς αυτή αποτελεί την κύρια γλώσσα συγγραφής. Η επιλογή της συγγραφής της διατριβής στην Αγγλική γλώσσα έχει διττό στόχο. Πρωτίστως, η απόδοση καίριων όρων της διεθνούς ορολογίας για το εν λόγω επιστημονικό πεδίο στην Ελληνική γλώσσα είναι σε αρκετές περιπτώσεις προβληματική ή και αδύνατη. Προκειμένου, λοιπόν, να διατηρηθεί η πιστότητα της διεθνούς ορολογίας, ήταν απαραίτητη η συγγραφή της διατριβής στην Αγγλική γλώσσα. Επίσης, δεδομένου ότι όλα τα έγκριτα διεθνή επιστημονικά περιοδικά και συνέδρια έχουν ως μόνη επίσημη γλώσσα την Αγγλική, είναι προφανές ότι η διεθνής επιστημονική κοινότητα είναι εξοικειωμένη με τη χρήση της Αγγλικής γλώσσας και ορολογίας. Ως εκ τούτου, ο δεύτερος στόχος της ανωτέρω επιλογής είναι η διευκόλυνση της πρόσβασης στη διατριβή από τη διεθνή επιστημονική κοινότητα.Λόγω της προβληματικής απόδοσης διεθνών όρων του συγκεκριμένου επιστημονικού πεδίου στην Ελληνική γλώσσα, είναι απαραίτητη η επεξήγηση του όρου «νανοδομές γραφενίου» που χρησιμοποιείται στον τίτλο της διατριβής. Πρόκειται για απόδοση του αγγλικού όρου «graphene nanoplatelets», που χρησιμοποιείται για να υποδείξει πολλαπλές στρώσεις μονοστρωματικού γραφίτη (single layer graphene), ίδιου περίπου μήκους και πλάτους, οι οποίες συγκρατούνται μεταξύ τους με ασθενείς δεσμούς Van der Waals.Η ερευνητική εργασία που παρουσιάζεται στην παρούσα διδακτορική διατριβή έχει αποτυπωθεί μέσω δημοσιεύσεων σε έγκριτα διεθνή επιστημονικά περιοδικά (Seretis et al. 2017a) και παγκόσμια συνέδρια (Seretis et al. 2016, Seretis et al. 2017b). Περιλαμβάνει επίσης εργασίες, οι οποίες έχουν υποβληθεί για δημοσίευση σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά του χώρου (Seretis et al. 2017c, Seretis et al. 2017d, Seretis et al. 2018a, Seretis et al. 2018b).Στη συνέχεια του κεφαλαίου αυτού ακολουθεί συνοπτική παρουσίαση όλων των κεφαλαίων του κυρίως σώματος της διατριβής στην Ελληνική γλώσσα. Έτσι, ο αναγνώστης θα αποκτήσει μια αρχική συνολική εικόνα των υλικών που χρησιμοποιήθηκαν, των μεθόδων παραγωγής, ελέγχου και αξιολόγησης των νανοσύνθετων υλικών, των υπολογιστικών μεθόδων (αναλυτικές, στατιστικές, κ.ά.), καθώς και των σημαντικότερων αποτελεσμάτων. Όλα τα παραπάνω παρουσιάζονται αναλυτικά στο κυρίως σώμα της διατριβής.