211service.com
En enklere opskrift til flyvemaskiner
Kompositmaterialer, der bruges i flyvinger og flykroppe, fremstilles typisk i meget store ovne i husstørrelse: Flere polymerlag blæses med temperaturer på op til 400 °C for at danne et solidt, elastisk materiale. Med denne fremgangsmåde kræves der betydelig energi til at opvarme først ovnen, derefter gassen i ovnen og til sidst selve kompositten.
En ny film af kulstofnanorør hærder kompositmaterialer til flyvinger og flykroppe, men bruger kun 1 procent af den energi, der kræves af traditionelle ovnbaserede fremstillingsprocesser.
Luftfartsingeniører ved MIT har nu udviklet en kulstof nanorør-film, der kan opnå samme mål uden disse massive ovne. Når den er pakket ind over en flerlags polymerkomposit og forbundet til en elektrisk strømkilde for at varme den op, stimulerer filmen polymeren til at størkne.
Gruppen testede filmen på et almindeligt kulfibermateriale, der bruges i flykomponenter, og fandt ud af, at det skabte en komposit, der var lige så stærk som den, der blev fremstillet i konventionelle ovne - med kun 1 procent så meget energi.
Den nye tilgang uden for ovnen kan tilbyde en mere direkte energibesparende metode til fremstilling af stort set enhver industriel komposit, siger Brian L. Wardle, SM '95, PhD '98, professor i luftfart og astronautik ved MIT.
Typisk, hvis du skal tilberede en skrog til en Airbus A350 eller Boeing 787, har du omkring en fire-etagers ovn, der er titusindvis af millioner af dollars i infrastruktur, som du ikke har brug for, siger Wardle. Vores teknik sætter varmen, hvor den er nødvendig, i direkte kontakt med den del, der samles. Tænk på det som en selvopvarmende pizza … I stedet for en ovn sætter du bare pizzaen ind i væggen, og den tilbereder sig selv.
Wardle siger, at nanorørsfilmen, som kun er en brøkdel så tyk som diameteren af et menneskehår, også er utrolig let. Efter at den har smeltet sammen de underliggende polymerlag, går den i indgreb med kompositten og tilføjer ubetydelig vægt.
Holdet arbejder sammen med industrielle partnere for at opskalere teknologien, så kompositmaterialerne kan bruges til at lave flykroppe og vinger.
Forskerne, herunder MIT kandidatstuderende Jeonyoon Lee og Itai Stein og Seth Kessler ’99, SM ’00, PhD ’02, fra Metis Design Corporation, offentliggjorde deres resultater i tidsskriftet ACS anvendte materialer og grænseflader .