Ученым из Массачусетского технологического института удалось создать новую технологию производства композитных материалов с применением углеродных нанотрубок. Статья исследователей появится в журнале Journal of Composite Materials, а ее краткое изложение имеется в пресс-релизе института.
Композитные материалы состоят из армирующих элементов (формирующих так называемую матрицу) и наполнителя. Исследователей интересовали материалы, в которых в качестве такого наполнителя выступает полимерный клей. По словам ученых, именно клей является уязвимым местом подобных структур, поскольку относительно легко подвергается разрушению.
Авторы работы предлагают следующий вариант решения данной проблемы. Ранее им удалось описать, каким образом существующие технологические мощности можно применять для получения слоев, поверхность которых снабжена торчащими нанотрубками. Теперь при помощи компьютерного моделирования исследователям удалось показать, что при особой склейке трубки будут проникать в клей, сплетая различные слои.
Расчеты показывают, что полученный материал заметно прочнее аналогов, выполненных без использования нанотрубок. Это связано с тем, что размеры нанотрубок малы по сравнению с волокнами, составляющими композитные слои, и их наличие практически не сказывается на прочности исходной армирующей структуры, позволяя, однако, сделать матрицу более прочной в целом.
Еще одним плюсом технологии, по словам ее создателей, является тот факт, что модификация существующих мощностей для производства новых материалов минимально скажется на их стоимости.
По мнению ученых, их материалы найдут свое применение в авиационной промышленности при создании летательных аппаратов нового поколения: легких и прочных. Примером применения композитных материалов в авиастроении является частный самолет-носитель White Knight 2.