Войти

Сверхпрочное углеволокно сделает самолеты легче

5375
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
  • 21.09 04:10
  • 10554
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 21.09 02:19
  • 0
Комментарий на "На Западе обвинили Россию в боязни Израиля бомбить одну из арабских стран"
  • 20.09 18:59
  • 0
Комментарий к "На Западе насчитали 15 способных нанести ядерный удар стран"
  • 20.09 17:19
  • 91
ChatGPT-4 и нейросети (ИИ) спешат на помощь ГШ ВС РФ и Российской армии
  • 20.09 01:13
  • 0
Комментарий к "В США рассказали о выкупе Россией у Турции комплексов С-400"
  • 19.09 23:56
  • 0
Комментарий к "Польша решила померяться военной силой с Германией"
  • 19.09 19:17
  • 4
Первая отечественная газовая турбина ГТД-110М выдала максимальную мощность в составе ТЭС «Ударная»
  • 19.09 18:47
  • 0
Комментарий к "Названы особенности экспериментального «Черного орла»"
  • 19.09 09:29
  • 1
Ответ на "Быстрее, компактнее, мощнее: новая концепция эскадры от BAE Systems"
  • 19.09 05:38
  • 0
Ответ на забавный текст "Специалист по дезинформации: мечта Путина сбывается. Без единого выстрела (Onet.pl, Польша)"
  • 19.09 03:57
  • 1
Авианосец "Форд" на прицеле: Россия продемонстрировала свою способность топить американские авианосцы (Sohu, Китай)
  • 19.09 03:46
  • 1
Сигнал Израилю: ВМС и ВВС Турции и Египта проведут совместные учения
  • 19.09 03:41
  • 1
Специалист по дезинформации: мечта Путина сбывается. Без единого выстрела (Onet.pl, Польша)
  • 19.09 02:01
  • 0
О советской танковой школе
  • 18.09 21:04
  • 0
Комментарий к "«Ростех»: Танки России задают моду для тяжелой бронетехники во всем мире"