Войти

Сверхпрочное углеволокно сделает самолеты легче

5425
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
  • 17.12 00:15
  • 12185
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 16.12 17:45
  • 1
В США российский Су-57 назвали лучшим только для авиашоу
  • 16.12 16:51
  • 1
«Авиаремонт»: крушение АН-22 под Иваново используют для очернения авиационной отрасли
  • 16.12 16:22
  • 1
Генпрокуратура потребовала национализировать поставщика Вооруженных сил России
  • 16.12 15:48
  • 3
В РФ появится линия по производству чипов, которая к моменту создания устареет
  • 16.12 11:42
  • 4
В США впечатлились нереальностью российских «чудо-вооружений»
  • 16.12 04:46
  • 16
Прогнозы Илона Маска: ИИ полностью заменит работающих за компьютерами. Приложения исчезнут, а звук и изображение будет создавать ИИ
  • 15.12 19:33
  • 1
«В планах флота - брешь»: ВМС США хотят построить новый тип фрегата
  • 15.12 13:59
  • 2
Сверхмощный двигатель от авиалайнера будет питать энергией ИИ
  • 15.12 00:55
  • 0
О роли ПВО в СВОйне - сейчас, и на ближайшую (год-два) перспективу.
  • 14.12 19:17
  • 0
Комментарий к "Путин указал на необходимость удовлетворять потребности ОПК России"
  • 14.12 18:32
  • 0
Об Украине, С-300, и "закладках" - специально для начетчика "Сергей-82"
  • 14.12 18:13
  • 2
Комментарий к "Ядерный паритет вот-вот рухнет. Миру грозит страшный исход (South China Morning Post, Гонконг)"
  • 14.12 09:35
  • 1
Путин указал на необходимость удовлетворять потребности ОПК России
  • 14.12 07:21
  • 1
В России раскритиковали Abrams с новым вооружением