Войти

Сверхпрочное углеволокно сделает самолеты легче

5337
0
+2
Nano_carbon_tube
Иллюстрация на тему "Углеродные нано трубки". Источник: cao-tv.ru.

Специалисты создали новые суперпрочные углеродные волокна, покрытые углеродными же нанотрубками

Композиционные материалы на основе углепластика в последние годы очень широко используются для снижения веса различных изделий. Данные композиты по прочности сравнимы с титаном и алюминием, но при этом намного легче. Так, использование углепластика позволило снизить вес самолетов Boeing 787 и Airbus A380 на 20%.


Ученные из Массачусетского технологического института уже определили, что следующее поколение летательных аппаратов потребует еще более легких и прочных композитных материалов на основе углеродных волокон, покрытых углеродными нанотрубками. Подобный композит может быть в сотни раз прочнее стали и при этом иметь весь всего в одну шестую от веса аналогичной стальной конструкции. На практике это означает существенную экономию топлива, увеличение скорости и запаса хода автомобилей, самолетов, спутников и т.д. без ущерба безопасности. Увы, но существенным препятствием для производства таких композитов стали процессы, происходящие на наноуровне. Ученые, которые пытались вырастить углеродные нанотрубки на углеродных волокнах, обнаружили, что это приводит к значительному ухудшению прочности несущих волокон.


Команда специалистов из Массачусетского технологического института, наконец, определила причину этой деградации волокон и разработала методику производства углепластика нового поколения. Новое волокно, покрытое нанотрубками, вдвое прочнее углеволокна предыдущего поколения и при этом лучше проводит электрический ток. Также изготовление нового типа волокон легко интегрировать в существующие технологические процессы по производству композитов.


Поначалу ученые предположили, что причиной деградации волокон в процессе наращивания нанотрубок является катализатор на основе железа, но исследование показало, что железо вызывает потерю прочности лишь на 15%.


Главной причиной деградации оказалось неизвестное механохимическое явление, связанное с потерей натяжения волокна при нагреве выше определенной температуры.


Чтобы защитить углеволокно от железа, специалисты MIT разработали специальное полимерное покрытие K-PSMA, которое защищает волокно от воздействия железа. Кроме того, покрытие позволило на 300 градусов Цельсия снизить температуру в процессе изготовления нового композита, что решило проблему напряжения волокна и его деградации. При этом получился полезный «побочный эффект» в виде снижения энергопотребления при одновременном повышении прочности углеволокна.

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Продукция
Компании
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 17.07 03:51
  • 1
Ответ на "Российский Т-80БВМ сравнили с западными танками"
  • 17.07 03:20
  • 9665
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 17.07 03:09
  • 469
Израиль усиливает меры безопасности в связи с опасениями ударов со стороны Ирана
  • 17.07 02:53
  • 1
Системный бой: дроны смогут самостоятельно держать фронт
  • 17.07 01:12
  • 0
Ответ на "Когда случилась точка невозврата и Америка перестала быть мировым полицейским? (Newsweek, США)"
  • 17.07 00:24
  • 0
При чем тут славяне.
  • 16.07 23:49
  • 13
ChatGPT-4 и нейросети (ИИ) спешат на помощь ГШ ВС РФ и Российской армии
  • 16.07 22:50
  • 0
Ответ на "Молдавский плацдарм"
  • 16.07 22:49
  • 26
Дроны ВСУ впервые атаковали Сибирь. Они вылетали из фуры, чтобы ударить по аэродрому
  • 16.07 22:32
  • 0
Ответ на "«Наступление гораздо дешевле обороны»: В Норвегии предложили Европе сосредоточится на производстве наступательных ракет для войны с Россией"
  • 16.07 18:53
  • 0
Ответ на "Исторический конфликт между Россией и Европой (Al Khaleej, ОАЭ)"
  • 16.07 18:01
  • 3
Ответ на "На Западе заявили о революционных возможностях новых российских Су-34М"
  • 16.07 14:11
  • 1
В России создается миллиардный фонд для инвестиций в БПЛА. Военным БПЛА не хватает ИИ
  • 16.07 13:27
  • 1
Исторический конфликт между Россией и Европой (Al Khaleej, ОАЭ)
  • 16.07 08:42
  • 0
Молдавский плацдарм