Войти

Сверхпрочное углеволокно сделает самолеты легче

5479
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
  • 31.03 15:52
  • 853
Подушка безопасности Ирана на фоне слов Израиля о недостаточности вывоза урана
  • 31.03 11:57
  • 15297
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 31.03 06:17
  • 111
МС-21 готовится к первому полету
  • 30.03 22:22
  • 3
Путин назвал СВО праведным боем за мирную жизнь будущих поколений
  • 30.03 19:52
  • 3
Новейший российский «Союз-5» впервые запустят 2 апреля
  • 30.03 16:58
  • 1
США впервые развернули против Ирана безэкипажные катера
  • 30.03 10:38
  • 4
Появились доказательства уничтожения Ираном самолёта E-3 Sentry AWACS ВВС США
  • 30.03 03:23
  • 1
Сценарии развития конфликта с Ираном: Трамп ищет выход (Süddeutsche Zeitung, Германия)
  • 30.03 02:45
  • 3
Трамп и ближайший союзник Путина: к чему внезапное сближение (Newsweek, США)
  • 29.03 19:24
  • 1
В США разработали беспилотный пикап с установкой РЭБ для борьбы с дронами
  • 29.03 17:29
  • 13
Легкий военно-транспортный самолет Ил-112В
  • 29.03 15:54
  • 3
Российский проект по замене чипов Texas Instruments просрочен на 3,5 года, освоено ли производство — неизвестно
  • 29.03 15:42
  • 1
На Украине создали скоростной дрон-перехватчик
  • 29.03 08:43
  • 110
"Для прорыва островных цепей". Китай дал мощный ответ Пентагону
  • 29.03 04:44
  • 0
Комментарии к "Применение F-22 для ударов по Ирану с базы в Израиле вызвало дискуссию в США" и к "Американские «Бородавочники» назвали главным кошмаром ВМС Ирана"