با تلاش محققان؛

کامپوزیتی برای صنعت هوافضا، بدون نیاز به خشک‌کن و کوره ساخته شد

محققان با استفاده از نانولوله‌های کربنی، روشی ارائه کردند که می‌توان با آن کامپوزیت‌هایی با گرید هوافضا تولید کرد بدون این که نیاز به کوره‌های عظیم باشد.

کد خبر: ۸۹۱۳۱۹

شنبه - ۰۱ آذر ۱۳۹۹ / November 21, 2020

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، بدنه هواپیمای مدرن از ورق‌های مختلفی از نوع مواد کامپوزیتی ساخته می‌شود، به محض اینکه این لایه‌ها روی هم قرار گرفتند و به شکل بدنه درآمدند، این ساختار‌ها داخل کوره و خشک‌کن‌هایی قرار داده می‌شوند، جایی که لایه‌ها به هم می‌پیوندند و پوسته‌ای آیرودینامیکی قابل انعطاف به دست می‌آید.

مهندسان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) روشی برای تولید کامپوزیت‌ها با گرید هوافضا ارائه کردند که در این روش به کوره و خشک‌کن نیاز نیست. این روش ممکن است به تسریع فرآیند ساخت هواپیما و سایر سازه‌های بزرگ مانند پره‌های توربین‌های بادی کمک کند.

پژوهشگران نتایج این روش جدید خود را در قالب مقاله‌ای در نشریه Advanced Materials Interfaces منتشر کردند.

برایان واردل استاد هوانوردی و فضانوردی در MIT می‌گوید: «اگر در حال ساخت سازه اولیه مانند بدنه یا بال هستید، باید یک مخزن تحت فشار یا خشک‌کن به اندازه یک ساختمان دو یا سه طبقه داشته باشید که این موضوع بسیار پرهزینه بوده و فشار مالی زیادی روی گروه توسعه‌دهنده دارد. این کار به زیرساخت‌های عظیمی نیاز دارد. اکنون ما می‌توانیم بدون نیاز به این نوع زیرساخت‌ها، نمونه اولیه را بسازیم.»

این پروژه با همکاری شرکت متیس دیزاین (Metis Design)، شرکت نظارت بر سلامت ساخت و ساز هوافضا مستقر در بوستون، انجام شده است.

در سال ۲۰۱۵، جونیو لی و همکارانش از MIT به همراه یکی دیگر از اعضای آزمایشگاه واردل روشی برای ساخت کامپوزیت‌های گرید هوافضا بدون نیاز به کوره برای هم آمیختن مواد ارائه کردند. محققان به جای قرار دادن لایه‌هایی درون کوره برای پخت، از یک فیلم نازک از جنس نانولوله‌های کربنی (CNT) استفاده کردند. هنگامی که آن‌ها جریان الکتریکی را به این فیلم وارد کردند، نانولوله‌های کربنی که به دور مواد مورد نظر پیچ خورده بود، مانند یک پتو برقی در مقیاس نانو، به سرعت گرما تولید کردند و باعث شدند مواد درون این ساختار به خوبی پخته شده و به هم متصل شوند.

با استفاده از این روش، بدون نیاز به کوره و خشک‌کن، این تیم تنها با استفاده از ۱ درصد انرژی کامپوزیت‌هایی تولید کردند.

واردل دراین باره گفت: «زبری سطح میکروسکوپی روی هر لایه از این مواد وجود دارد و هنگامی که دو لایه کنار هم قرار می‌گیرند، هوا بین نواحی ناهموار گیر می‌افتد که منشاء اصلی خلأ و ضعف در یک کامپوزیت است. خشک‌کن می‌تواند آن فضا‌های خالی را به لبه‌ها هدایت کند و از بین برود.»