Как Вы делаете суперсильные соединения используемыми в самолетах еще более сильный? Просто добавьте углерод. Исследователи обнаружили, что покрытие углеволокна в соединениях с большим количеством углерода – в этом случае микроскопические углеродные нанотрубки – увеличивает их крутизну существенно. Если коммерциализировано, процесс мог бы отдать критические элементы конструкции самолета и другое машинное оборудование, почти небьющееся.
С точки зрения силы и твердости, углерод является королем. В его кристаллической форме, более известной как алмаз, элемент число шесть на периодической таблице может сопротивляться давлениям, которые сокрушили бы железо и титан. Произведенный в разбавитель нитей, чем человеческие волосы, углеволокно превосходит даже самую прочную сталь.
Но когда дело доходит до создания более твердых структур, таких как части самолета, углеволокно имеет слабость. Инженеры должны сэндвич переменные слои углеволокна и эпоксидной смолы, и эта смола становится слабой связью в полном ламинате. Достаточное напряжение может ломать слои обособленно, условие, названное межпластинчатым переломом, который может иметь катастрофические последствия для самолета в полете.
Теперь бригада от Массачусетского технологического института в Кембридже, возможно, нашла изящно простое улучшение. Исследователи развили химический процесс в который углеволокна, нагретые к 750 ° C, бакенбарды нанотрубки ростка. Они тогда соткали те щетинистые волокна в ткань, которую они ввели с эпоксидной смолой.
Нанотрубки связали слои и создали подобный Застежке на липучке результат.Как бригада сообщит в предстоящем выпуске Журнала Композиционных материалов, новый гибридный материал может быть целым в 10 раз более жестким, чем существующие соединения.Космический инженер и руководитель группы Брайан Вардл говорят, что ожидает, что дальнейшие обработки увеличат силу нового материала. Но процесс продвинулся достаточно, что бригада ожидает создавать компанию позже в этом году для развития ее коммерческого потенциала.
«Работа имеет потенциально большое значение», говорит материаловед С. Марк Спиринг из университета Саутгемптона в Соединенном Королевстве. Межпластинчатый перелом был главным беспокойством о многослойных соединениях начиная с их начала в конце 1960-х, он говорит, и наносшивание могло быть способом усилить материал с меньшим количеством вредных воздействий, чем с другими подходами.