211service.com
Een eenvoudiger recept voor vliegtuigen
Composietmaterialen die worden gebruikt in vliegtuigvleugels en rompen, worden meestal vervaardigd in zeer grote ovens ter grootte van een huis: meerdere polymeerlagen worden gestraald met temperaturen tot 400 ° C om een stevig, veerkrachtig materiaal te vormen. Bij deze benadering is er veel energie nodig om eerst de oven te verwarmen, dan het gas in de oven en tenslotte het eigenlijke composiet.
Een nieuwe film van koolstofnanobuisjes geneest composieten voor vliegtuigvleugels en rompen, maar gebruikt slechts 1 procent van de energie die nodig is voor traditionele ovengebaseerde productieprocessen.
Lucht- en ruimtevaartingenieurs van MIT hebben nu een koolstof nanobuisfilm ontwikkeld die hetzelfde doel kan bereiken zonder deze enorme ovens. Wanneer gewikkeld over een meerlaags polymeercomposiet en aangesloten op een elektrische stroombron om het op te warmen, stimuleert de film het polymeer om te stollen.
De groep testte de film op een veelgebruikt koolstofvezelmateriaal dat wordt gebruikt in vliegtuigonderdelen en ontdekte dat het een composiet creëerde dat even sterk is als dat van conventionele ovens - met slechts 1 procent zoveel energie.
De nieuwe out-of-oven-benadering kan een directere energiebesparende methode bieden om vrijwel elk industrieel composiet te vervaardigen, zegt Brian L. Wardle, SM '95, PhD '98, een professor in luchtvaart en ruimtevaart aan het MIT.
Als je een romp gaat koken voor een Airbus A350 of Boeing 787, heb je meestal een oven van vier verdiepingen met tientallen miljoenen dollars aan infrastructuur die je niet nodig hebt, zegt Wardle. Onze techniek brengt de warmte daar waar het nodig is, in direct contact met het onderdeel dat wordt geassembleerd. Zie het als een zelfverwarmende pizza... In plaats van een oven steek je de pizza gewoon in de muur en hij kookt vanzelf.
Wardle zegt dat de nanobuisfilm, die slechts een fractie zo dik is als de diameter van een mensenhaar, ook ongelooflijk licht is. Nadat het de onderliggende polymeerlagen heeft versmolten, grijpt het in de composiet, waardoor het een verwaarloosbaar gewicht toevoegt.
Het team werkt samen met industriële partners om de technologie op te schalen, zodat de composieten kunnen worden gebruikt om vliegtuigrompen en -vleugels te maken.
De onderzoekers, waaronder MIT-afgestudeerde studenten Jeonyoon Lee en Itai Stein en Seth Kessler '99, SM '00, PhD '02, van de Metis Design Corporation, publiceerden hun resultaten in het tijdschrift ACS toegepaste materialen en interfaces .