Войти

Сверхпрочное углеволокно сделает самолеты легче

5415
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
  • 26.11 17:37
  • 2
Силуанов: время углеводородного сырья уходит, экономике нужны другие «двигатели»
  • 26.11 17:21
  • 1
В США две атомные подлодки ВМФ России признали бесполезными
  • 26.11 15:40
  • 1
Американский Patriot бессилен на Украине из-за врожденных дефектов
  • 26.11 15:33
  • 11640
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 26.11 14:11
  • 2
Заключены первые контракты на разработку прототипов средств перехвата для системы ПРО "Золотой купол"
  • 26.11 13:16
  • 4
Италия заказала первые боевые машины пехоты KF41 Lynx
  • 26.11 13:00
  • 1
Комментарий к "«Мы уже обогнали Су-57»: в индийской прессе надеются на собственный истребитель"
  • 26.11 12:29
  • 1
Раскрыты особенности атаковавших регионы России украинских дронов
  • 26.11 05:38
  • 0
Комментарий относительно советских МПЛА проекта 945А
  • 26.11 04:11
  • 2
В России прокомментировали мощь и точность «Торнадо-С»
  • 26.11 00:22
  • 6
re:системы связи inwave.ru 2025 TRX-8D 10 Мбит/с на расстоянии 500 км,работоспособна с АФАР,прямое расширение помехоустойчивым кодом (DSSS) + ППРЧ (FHSS) сигнал с полосой 80 МГц ,габаритные размеры мм 126х60х35 ,масса г 300
  • 25.11 23:41
  • 1
Россия нацелила на Украину свои гиперзвуковые "Цирконы" (The National Interest, США)
  • 25.11 23:09
  • 1
«Калашников» рассказал о подготовке к серийному производству «Кроны-Э»
  • 25.11 18:08
  • 2
re:Кино на русском языке , может подойдёт/ Василий КУПЦОВ, генерал-майор милиции, начальник МУР (1994 -1996 гг.):— Современные сериалы не смотрю, потому что когда пытался, то периодически наталкивался в них на моменты, дискредитирующие образ сыщика,
  • 25.11 08:59
  • 146
ChatGPT-4 и нейросети (ИИ) спешат на помощь ГШ ВС РФ и Российской армии