飞机机翼可能是便宜和容易使用纳米管组装

碳纳米管已经被用于简单和廉价地一起aerospace-grade复合材料用于制造飞机。研究人员开发的技术,在麻省理工学院(MIT),绕过需要昂贵和能源密集型的压力容器,可以加快生产飞机和高性能复合结构像风力涡轮机叶片。

现代飞机由片状复合材料在高温下熔融在一起在大型高压容器称为高压锅。这些需要迫使小口袋里的空气,形成床第之间由于微观表面粗糙度——就像挤出气泡形成塑料薄膜。

如果你做一个主结构如机身或机翼,您需要构建一个压力容器,或高压蒸汽,两到三层建筑的规模,这本身需要时间和金钱来施压,”麻省理工学院航空研究员布莱恩·瓦尔德解释说。

瓦尔德和他的同事们已经变成了纳米多孔网络——超薄internally-aligned材料制作的电影像碳纳米管——加入复合在一起。每个纳米管之间的空间在这样密集的电影可以作为毛细血管,基于他们的几何形状和表面能产生压力。团队预测,夹层之间的这种电影两张其他材料和加热它,50%的更大的毛细管压力可以应用到周围的材料比是可能的在一个高压蒸汽,而同样消除任何困的空洞。

把这个想法到测试,团队之间夹一层碳纳米管垂直的姿势两张飞机复合材料和加热它们使用一个带电纳米管薄膜的包装。由此产生的材料是紧密的,就像一个热压处理过的复合。我们发现out-of-autoclave复合金本位高压釜过程一样强大的复合主要用于航空航天结构,”瓦尔德说。

方法补充技术开发的团队在2015年使用的包装碳纳米管加热和熔合复合材料没有一个巨大的烤箱和100的能源成本。

热压处理过的组件被视为标准的任何替代过程应该超过有机会在行业广泛采用,尤其是关键部分,制造的先进制造专家说基斯Ridgway斯特拉思克莱德大学的,他并没有参与这项研究。调用out-of-autoclave固化复合材料制造的“圣杯”,他指出,其他替代提议——如microwave-based方法——会显得有吸引力但不能提供必要的完整性,常常高达1%的材料含有孔洞削弱它。

在当前时间-说关注气候变化和减少能源使用,创新提出了既令人兴奋的和及时的,“Ridgway补充道。

团队正在调查如何扩大生产电影从centimetre-size测试样品结构与飞机机翼一样大。

“现在我们有一个新材料解决方案,可以提供随需应变的压力,你需要它,”瓦尔德说。的除了飞机,世界上大部分的复合生产管道——水,天然气,石油,所有进出的我们的生活。这可能让所有这些东西,没有烤箱和高压釜基础设施。”