Войти

Сверхпрочное углеволокно сделает самолеты легче

5299
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 15:11
  • 8714
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 30.04 14:57
  • 14
Военный симулятор продемонстрировал зловещий сценарий того, как российские ракеты атакуют Британию, разнося военные базы и истребители Королевских ВВС (The Sun, Великобритания)
  • 30.04 14:15
  • 23
МС-21 готовится к первому полету
  • 30.04 08:18
  • 2
Сладков: Пришло время для корейской ЧВК?
  • 30.04 06:44
  • 0
Некоторые пояснения касательно текста "Эти три впечатляющие лодки составляют костяк подводного флота России (The National Interest, США)"
  • 30.04 05:48
  • 0
Ответ на "Новые задачи: как ВС РФ будут действовать после освобождения Курской области"
  • 30.04 03:20
  • 1
В США обеспокоились продажей данных о мозге
  • 30.04 03:13
  • 1
Подписан контракт на закупку 26 истребителей Rafale для ВМС Индии
  • 30.04 02:57
  • 1
Как Украина может разрушить западный альянс (Financial Times, Великобритания)
  • 29.04 21:43
  • 0
Ответ на "Польша раскрывает свои планы по превращению в мощную военную державу (The Telegraph UK, Великобритания)"
  • 29.04 20:56
  • 0
Ответ на "Мирное соглашение Трампа ужасно. Но Украина все равно должна его принять (The Times, Великобритания)"
  • 29.04 20:44
  • 1
Польша раскрывает свои планы по превращению в мощную военную державу (The Telegraph UK, Великобритания)
  • 29.04 19:43
  • 0
Ответ на "Польская пресса: война выявила ограниченную полезность амфибийных свойств бронетехники"
  • 29.04 19:16
  • 0
По поводу "Будущее перемирие: какие территории будут контролировать Украина и Россия (Фокус.ua, Украина)"
  • 29.04 12:33
  • 1
Будущее перемирие: какие территории будут контролировать Украина и Россия (Фокус.ua, Украина)