Самолеты, поезда и автомобили станут быстрее, прочнее и легче

Новая технология является результатом прогресса в исследованиях и разработке углеволокна.

Сегодня вся аэрокосмическая отрасль стремится стать легче, чтобы сократить потребление топлива.

В последнее время для облегчения веса самолетов использовались прогрессивные углеволоконные композиты. Эти материалы по прочности могут не уступать титану и алюминию, зато общий вес самолетов снижают на 20%.

Чтобы создать еще более передовые самолеты следующего поколения, ученые обратились к более легким и прочным материалам, таким как композиты, сделанные из углеродных волокон, покрытых углеродными нанотрубками. В определенных конфигурациях нанотрубки могут быть в сотни раз прочнее стали, а весить при этом в шесть раз меньше. Вот почему эти композиты столь привлекательны для использования в самолетах, автомобилях, поездах, космических кораблях и спутниках.

Однако есть препятствие на пути создания композитов, пусть и наноразмерное: ученые, которые пытались вырастить углеродные нанотрубки на углеродных волокнах, установили, что это существенно ухудшает исходные волокна, лишая их изначальной прочности.

И вот теперь ученые из Массачусетского технологического института определили первопричину ухудшения волокна и разработали методы, позволяющие сохранить прочность волокон. Внедряя результаты открытий, ученые покрыли углеродные волокна сначала специальным составом под названием K-PSMA, а уж затем нанотрубками, причем волокна не только не испортились, но и наоборот, стали вдвое прочнее.

«До сих пор улучшалась одна часть материала, но ухудшалась другая. Теперь выбирать между двумя нежелательными вариантами не придется», заявил доцент Брайан Уордл (на фото справа).

Результаты опубликованы в издании ACS Applied Materials and Interfaces.

22.05.2013