Войти

Сверхпрочное углеволокно сделает самолеты легче

5481
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
  • 10.04 16:52
  • 1
Пошли суда: фрегат «Адмирал Григорович» провел два наших танкера через Ла-Манш
  • 10.04 13:49
  • 15465
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 10.04 11:19
  • 1
Чжунго цзюньван (Китай): США и Россия «демонстрируют друг другу» асимметричную боевую мощь
  • 10.04 06:11
  • 0
Что может быть в случае возможного (но еще не "решенного") "военного отступления" Трампа в Иране.
  • 10.04 05:12
  • 4
В США назвали Су-57 угрозой для F-35
  • 10.04 05:07
  • 0
Комментарий к "Новые противокорабельные ракеты помогают Киеву бить по российской территории"
  • 10.04 04:46
  • 0
Комментарий к "Под чужим «ядерным зонтиком»: цена безопасности"
  • 10.04 02:41
  • 0
Комментарий к "В США назвали Су-57 угрозой для F-35"
  • 09.04 20:00
  • 0
Комментарий к "Российский ЗРК С-400 "Триумф" — головная боль НАТО (The National Interest, США)"
  • 09.04 15:57
  • 1
В России испытывают двигатель, который в будущем может использоваться для полетов на Марс
  • 09.04 15:56
  • 0
Под чужим «ядерным зонтиком»: цена безопасности
  • 09.04 15:46
  • 0
Лёд тронулся, или Непослушный питомец из Прибалтики
  • 09.04 13:27
  • 1
В США заждались российского МиГ-41
  • 09.04 13:22
  • 1
Медведев: сделка на условиях Ирана будет означать публичное поражение Трампа
  • 09.04 12:49
  • 2
В России запатентовали тихий сверхзвуковой пассажирский самолет — он будет летать со скоростью 2100 км/ч