Drukuj

Kompozyty dziesięć razy lżejsze New techniques stretch carbon nanotubes, make stronger composites

Kompozyty dziesięć razy lżejsze
Powstał materiał kompozytowy o dziesięciokrotnie niższej wadze i znacznie większej wytrzymałości niż większość obecnie stosowanych materiałów tego typu.

Nowy kompozyt to efekt prac prowadzonych przez naukowców z Uniwersytetu Stanowego w Północnej Karolinie w Stanach Zjednoczonych. Można go zastosować w produkcji maszyn i urządzeń. Na początku mają z niego powstać m.in. rowery. Nowy materiał ma jednak z czasem zastępować starsze kompozyty wszędzie tam, gdzie są one używane, czyli od rowerów po pokrycie samolotów bojowych.

Jak poinformowali amerykańscy inżynierowie, dla uzyskania większej wytrzymałości konieczne było zastosowanie przez nich długich nanorurek węglowych. Było to ważne, gdyż tylko wtedy kompozyt ma być w stanie przenosić większe obciążenia. Aby skonstruować taki materiał trzeba było ustawić nanorurki idealnie równolegle i połączyć je przy pomocy polimeru bądź żywicy. Ponadto nanorurki nie mogły ulec skręceniu.

Było to zadanie o wysokim stopniu trudności, bowiem dotychczas zrealizować udawało się tylko pierwszy etap prac, czyli stworzenie długich nanorurek węglowych. Były one cienkie i elastyczne, ale nie sztywne i proste. Opierały się o siebie i nie tworzyły wymaganych równoległych struktur. By to zmienić, badacze uchwycili więc jeden koniec rosnących rurek i zaczęli je wyciągać, co spowodowało, że wszystkie ustawiły się w jedną stronę. Rosnące rurki natryskiwano polimerem. W ten sposób otrzymano wstęgę materiału kompozytowego z dużym udziałem długich nanorurek węglowych.

Na koniec obowiązkowym działaniem stało się jeszcze wyprostowanie nanorurek. Materiał zaczęto więc wyciągać w odwrotną do kierunku nawijania stronę, co zwiększyło odporność na zerwanie nanorurkowej wstęgi o około 90 proc. i sztywność o niemal 100 proc.