بال‌هایی سبک برای پرواز

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، محققان موسسه MIT با استفاده از نانولوله‌های کربنی روشی را ارائه دادند که بوسیله آن می‌توان تولید هواپیما‌ها و سازه‌های کامپوزیتی با کارایی بالا مانند تیغه‌های توربین بادی را تسریع کرد. هواپیما‌های مدرن از کامپوزیت‌های ورق مانند ساخته شده اند که در دما‌های بالا داخل جایگاه‌های تنظیم فشار غول پیکری به نام اتوکلاو گداخته می‌شوند (لازم است تا هوای ریز بین ورق‌ها با فشردن از بین برود، دقیقا مانند فشردن حباب‌های هوا که در زیر یک فیلم پلاستیکی قرار دارند).

برایان واردل محقق MIT توضیح می‌دهد: اگر در حال ساختن ساختار‌های اولیه‌ای مانند یک بدنه یا بال هستید، نیاز دارید که یک جایگاه تنظیم فشار یا اتوکلاو به اندازه یک ساختمان دو یا سه طبقه که برای تنظیم فشار به پول و زمان نیاز دارد، بسازید.

واردل و همکارانش به شبکه‌های نانوذرات روی آوردند (فیلم‌های فوق نازک ساخته شده از مواد با نظم خاص مانند نانولوله‌های کربن) تا کامپوزیت‌ها را بهم متصل کنند. فضای بین نانولوله‌ها در فیلم‌هایی با این ضخامت میتواند مانند مویرگ عمل کرده و بر اساس هندسه و سطح انرژی فشار وارد کند. گروه پیش بینی می‌کند که با قرار دادند یک فیلم بین دو ورقه از مواد دیگر و گرم کردن آن می-تواند فشار ناشی از مویرگ‌ها را مانند اتوکلاو کاهش بدهد.

گروه این ایده را آزمایش کردند. یک فیلم از ارایه عمودی نانولوله‌ها را بین دو ورق از مواد کامپوزیت هواپیما قرار دادند و ان‌ها را با استفاده از فیلم‌های نانولوله‌ای برقی گرم کردند. ماده بدست آمده هیچ منفذی نداشت، درست مانند یک کامپوزیت اتوکلاو شده. واردل می‌گوید: ما دریافتیم که کامپوزیت ما بدون اتوکلاو نیز مانند کامپوزیت اتوکلاو شده استاندارد مناسبی دارد که برای ساخت هواپیما می‌تواند استفاده شود.

کیت ریدوی، متخصص تولیدات پیشرفته از دانشگاه استراکلاید، می‌گوید: سایر گزینه‌های پیشنهادی مانند روش استفاده از مایکروویو نیز می‌توانند جذاب به نظر برسند، اما یکپارچگی لازم را ارائه ندادند، زیرا وجود ۱% حفره نیز باعث تضعیف مواد می‌شود.

این رویکرد تکمیل کننده فناوری است که در سال ۲۰۱۵ توسط همین گروه ساخته شده بود. اکنون تیم درباره چگونگی ساخت این کامپوزیت‌ها در مقیاس‌های بزرگتری مانند بال هواپیما تحقیق می‌کند..