IT NAT

استفاده از فناوری برای طبیعت و محیط زیست سالم

IT NAT
امنیتخشکیفضا

ساخت قطعات هواپیما

نانولوله هواپیما MIT
تصویر توسط ملانی گونیک ، MIT

تکنیک نانولوله MIT روش سبزتر ساخت قطعات هواپیما را پیشنهاد می کند

ریما سابینا عوف |28 ژانویه 2020پیام بگذارید

مهندسان MIT روش جدیدی را برای ایجاد کامپوزیتهای فیبر کربن درجه هوافضا با استفاده از تنها یک درصد انرژی روشهای فعلی و هیچ یک از اجاق ها و اتوکلاوها پیدا نکرده اند.

این پیشرفت از مهندسان انستیتوی فناوری ماساچوست که با نانولوله های کربنی کار می کنند – لوله های توخالی اتم کربن که نازک تر از موی انسان است اما از فولاد قوی تر است.

آنها دریافتند که از ورق های این نانولوله های کربنی می توان “مانند یک پتو برقی” برای جوش خوردن مواد کامپوزیت هواپیماها ، فضاپیماها و دیگر ساختارهای بزرگ مانند توربین های بادی استفاده کرد .

بدون اجاق گاز یا محفظه فشار

آنها توصیف می کنند که این ساختارها از لایه هایی از مواد مختلف ترکیبی مانند یک شیرینی فیلو ساخته شده اند.

در حال حاضر ، ذوب کردن این مواد به طور ایمن به معنای پختن آنها در اجاق های غول پیکر و مکیدن هر حباب هوا در اتوکلاوها – محفظه های فشار صنعتی است.

این فرآیند فقط هنگامی اتفاق می افتد که مواد به شکل بدنه یا قسمت مورد نیاز دیگر در آمده و نیاز به امکانات در اندازه انبار داشته باشد.

تکنیک محققان MIT نیاز به این اجاق ها و اتوکلاوها را برطرف می کند و به طور بالقوه کل روند را تسریع می کند.

کاهش جیب های هوا زمان بر بود

آنها در ابتدا با تکنیک خارج از اجاق گاز (OoO) – که نیاز به بسته بندی مواد در ورق های نانولوله کربنی بسیار نازک و سپس استفاده از جریان الکتریکی برای گرم کردن آنها – موفق شدند.

این کامپوزیت ها به اندازه مواد ساخته شده با روش های سنتی و فقط با استفاده از یک درصد انرژی تولید شده است.

نانولوله هواپیما MIT
مقاطع جیب های هوا را نشان می دهد که در ابتدا مقاومت مواد را به خطر می اندازد. حسن نیت ارائه می دهد محققان.

با این حال ، تکمیل تکنیک خارج از اتوکلاو (OoA) سخت تر نشان داد ، زیرا ماده حاصل هنوز حاوی جیب های هوا است که قدرت و طول عمر آن را به خطر می اندازد.

سرانجام این تیم با ساندویچ یک فیلم نازک از نانولوله های کربنی کاملاً تراز شده بین لایه های مواد موفق شدند. با گرم شدن ، این ماده پر کننده مواد را به سمت یکدیگر می کشد و خلا voها را از بین می برد.

استفاده بالقوه فراتر از هواپیما

به گفته برایان واردل ، استاد هوانوردی و فضانوردی در MIT ، آخرین نتایج آنها کامپوزیتی را “به اندازه کامپوزیت فرآیند اتوکلاو استاندارد طلا که برای ساختارهای اولیه هوافضا استفاده می شود” نشان می دهد.

وی ادامه داد: “اکنون ما این راه حل جدید مواد را در اختیار شما قرار داده ایم که می تواند فشار مورد تقاضا را در صورت نیاز به شما ارائه دهد.”

“فراتر از هواپیما ، بیشترین تولید کامپوزیت در دنیا لوله های کامپوزیت برای آب ، گاز ، روغن ، همه چیزهایی است که در زندگی ما وارد و خارج می شود. این می تواند باعث شود همه آن چیزها ، بدون زیرساخت فر و اتوکلاو ، ممکن است “

برنامه ریزی کنید تا آزمایش را مقیاس بندی کنید

Wardle قبلاً از نانولوله های کربنی تراز شده به صورت عمودی استفاده کرده و سیاه ترین سیاه جهان را حتی از Vantablack تیره تر کرده است.

بر اساس تحقیقات OoO و OoA ، وی با فوق تخصص MIT Jeonyoon Lee ، مسئول پروژه ، و Seth Kessler از Metis Design Corporation ، یک شرکت نظارت بر بهداشت ساخت و ساز هوافضا مستقر در بوستون همکاری کرد.داستان مرتبطMIT سیاه ترین مشکی را ایجاد می کند که تیره تر از Vantablack است

آنها با هم مقاله ای در این زمینه در مجله Advanced Materials Interfaces تالیف کرده اند .

در مرحله بعدی ، محققان به دنبال مقیاس بندی فیلم نانولوله های کربنی تولید فشار خود در اندازه ای هستند که می تواند تجهیزات صنعتی را کنترل کند. آزمایشات آنها تا به امروز شامل نمونه هایی با عرض تنها چند سانتی متر بوده است.

سایر آزمایشات اخیر با استفاده از نانولوله های کربنی از آنها برای ساخت بتن و پارچه تنظیم کننده دما استفاده شده است .

آنها پسر عموی نزدیک گرافن ماده شگفت انگیز هستند که غالباً برای تولید نانولوله ها جمع می شوند.