كاهش وزن هواپيما با استفاده از فناوري نانو

به گزارش روز يكشنبه گروه علمي ايرنا از ستاد ويژه توسعه فناوري نانو رياست جمهوري،مهندسان هوافضا در مؤسسه فناوري ماساچوست (MIT) موفق به ارائه روشي شدند كه با استفاده از آن مي‌توان استحكام مواد مورد استفاده در ساخت هواپيما را افزايش داد. با اين روش مي‌توان موادي سبك‌تر و محكم‌تر براي ساخت هواپيما توليد كرد.
امروزه شركت‌هايي نظير بوئينگ و ايرباس از كامپوزيت‌هاي پيشرفته نظير پلاستيك‌هاي تقويت شده با الياف كربني با دوام و بسيار سبك براي ساخت هواپيما استفاده مي‌كنند. چنين موادي مي‌توانند وزن هواپيما را تا 20 درصد كاهش داده و مصرف سوخت را نيز كم كنند.
مواد كامپوزيتي تركيباتي هستند كه از ادغام دو يا چند ماده با هم ايجاد شده و خواص متفاوتي نسبت به مواد اوليه پيدا كرده‌اند. در حال حاضر از اين روش براي توليد پلاستيك‌ها، سراميك‌ها و بتن‌هاي تقويت شده استفاده مي‌شود.
با اين حال نمي‌توان گفت كه تمام كامپوزيت‌ها به صورت يكسان از افزايش كيفيت برخوردار مي‌شود؛ براي مثال، اگر مواد افزودني به آلومينيوم اضافه شود، بدون ايجاد ترك دچار تغييرات شگرفي مي‌شود. اين موضوع با اين شدت در مورد پلاستيك مصداق ندارد.
براي حل اين مشكل محققان MIT از نانولوله كربني استفاده كردند تا لايه‌هاي مختلف كامپوزيت را به يكديگر متصل كنند. اين نانولوله‌ها همانند يك چسب پليمري وارد لايه‌هاي كامپوزيت الياف كربني مي‌شوند.
اين گروه تحقيقاتي نشان دادند كه اين كامپوزيت جديد نسبت به پلاستيك‌هاي تقويت شده با الياف كربني از استحكام بالاتري برخوردار هستند. آن‌ها دريافتند كه پلاستيك بدون اين كه دچار ترك خوردگي شود 30 درصد افزايش استحكام را تجربه مي‌كند.
نانولوله‌هاي كربني با ابعاد نانومتري خود وارد ساختار هر لايه شده و با گداخته شدن در ميان لايه‌ها موجب اتصال آن‌ها به هم مي‌شود. كامپوزيت ساخته شده نسبت به بسياري از آسيب‌هاي ساختاري مقاوم است.
نتايج اين پروژه در قالب مقاله‌اي با عنوان In-plane strength enhancement of laminated composites via aligned carbon nanotube interlaminar reinforcement در نشريه Composites Science and Technology منتشر شده‌است.
علمي**1023**1440