Войти

Сверхпрочное углеволокно сделает самолеты легче

5328
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
  • 26.06 16:15
  • 438
Израиль усиливает меры безопасности в связи с опасениями ударов со стороны Ирана
  • 26.06 13:35
  • 1
Ответ на "В США описали подавление иранской ПВО"
  • 26.06 13:07
  • 1
Будущее Украины точно не в НАТО: итог саммита в Гааге убил Зеленского (The Telegraph UK, Великобритания)
  • 26.06 12:25
  • 9498
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 26.06 09:07
  • 1056
Израиль "готовился не к той войне" — и оказался уязвим перед ХАМАС
  • 26.06 04:00
  • 1
Западные санкции не смогли помешать ускорению производства российских танков Т-90М (NetEase, Китай)
  • 26.06 03:45
  • 1
Применение новой «Герани» показали на видео
  • 25.06 22:54
  • 0
Об атомной программе Ирана
  • 25.06 15:29
  • 1
Критически важное микроэлектронное предприятие остановлено из-за убыточных цен на гособоронзаказ
  • 25.06 14:42
  • 3
Россия говорит, что ее новый бронекомплект остановит пулю калибра 12,7 мм (Popular Mechanics, США)
  • 25.06 05:48
  • 0
Ответ на "В США обозначили сроки доминирования Израиля над Ираном"
  • 25.06 04:10
  • 1
Глава Генштаба Израиля заявляет, что военная операция против Ирана еще не окончена
  • 25.06 03:58
  • 1
В США обозначили сроки доминирования Израиля над Ираном
  • 25.06 03:48
  • 1
Генсек НАТО заявил, что альянс ведёт с Россией «производственную войну»
  • 25.06 03:26
  • 0
Ответ на ""Прекращение ударов - не главное". Чем завершилась война Ирана и Израиля?"