Войти

Сверхпрочное углеволокно сделает самолеты легче

5494
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
  • 30.04 17:45
  • 26
Путин сможет отправлять военных на защиту соотечественников от ареста за границей (The Times, Великобритания)
  • 30.04 17:37
  • 0
Комментарий к "Названо наводящее ужас на ВСУ в тылу российское оружие"
  • 30.04 14:49
  • 1
НПЦ «ЭЛВИС» сорвал сроки разработки российского микропроцессора на замену микросхем Texas Instruments — компанию оштрафовали
  • 30.04 12:58
  • 1114
Подушка безопасности Ирана на фоне слов Израиля о недостаточности вывоза урана
  • 30.04 12:29
  • 1
Пакистан успешно испытал ракетную систему Fatah-2 дальностью 400 км
  • 30.04 11:48
  • 2
«Рособоронэкспорт» представит российскую продукцию для защиты населения, объектов и территорий на дебютном форуме по безопасности
  • 30.04 11:02
  • 3
Экономике России предрекли тектонические изменения через 10 лет
  • 30.04 10:50
  • 1
"Убийцей беспилотников" после небольшой доработки может стать ЗПУ-4
  • 30.04 09:48
  • 15641
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 30.04 06:33
  • 0
Комментарий к "У ВМС США появилась проблема: российский линкор с "гиперзвуком" (19FortyFive, США)"
  • 30.04 04:57
  • 0
Комментарий к "Продажи Су-35 бьют рекорды. Но и это не предел: новый покупатель уже найден (Military Watch Magazine, США)"
  • 30.04 03:55
  • 0
Комментарий к "ВМС США сообщили о рекордных масштабах строительства подлодок"
  • 30.04 03:33
  • 3
Закупки «американских Су-57» увеличат вдвое
  • 30.04 01:55
  • 1
Песков рассказал о формате парада в День Победы
  • 30.04 01:47
  • 38
Новая политика Китая: увеличение процента учёных в ЦК КПК для ускорения развития