ساخت هواپیماها و شاتل‌های فضایی سبک‌تر

توسط شهریور 15, 1398 اخبار فناوری

محققان دانشگاه بینگهمتون دریافتند که با استفاده از نانو لوله‌های نیترید بور می‌توان به اتصافی قوی‌تر با مواد پلیمری از جمله اپوکسی نسبت به نانو لوله‌های کربنی رسید. به این ترتیب کامپوزیتی سبک‌ توسط این گروه طراحی شده است که امکان ساخت ساخت هواپیماها و شاتل‌های فضایی سبک‌تر با آن وجود دارد.
گروهی از محققان دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه بینگهمتون توانستند به استحکام اتصال میان نانو لوله‌های نیترید بور و اپوکسی و سایر پلیمرها پی ببرند. به گفته محققان این کشف جدید اولین قدم در فرآیند تغییر شیوه طراحی مواد جهت سفرهای هوایی در کره زمین و هم‌چنین کاوش در سایر سیارات است.

طبق این تحقیقات مشخص شده است که چنانچه نانو لوله‌های نیترید بور در متالکریلات پلی متیل قرار گیرد، اتصال بسیار قوی‌تری نسبت به نانو لوله‌های کربنی در پلیمر مشابه برقرار می‌کنند. به علاوه قدرت اتصال میان نانو لوله‌های نیترید بور با اپوکسی نیز بسیار قوی‌تر از قدرت اتصال میان نانو لوله‌های کربنی و اپوکسی است. اتصال قوی‌تر به این معنا است که می‌توان بار بیشتری را از پلیمر به نانو لوله منتقل کرد که این موضوع یک ویژگی مهم در عملکرد مکانیکی مطلوب مواد کامپوزیتی است.

به این ترتیب با استفاده از مواد کامپوزیتی جدید ساخته شده به کمک نانو لوله‌های نیترید بور می‌توان بال‌های هواپیما و و بدنه فضاپیماها را نسبت به قبل بسیار سبک‌تر ساخت و در نتیجه مصرف سوخت در این وسایل کمتر شده و در عین حال استحکام لازم را جهت برخورداری از ایمنی لازم را خواهند داشت.

در این تحقیق برای اولین بار مشخص شد که نانو لوله‌های نیترید بور از نظر شیمیایی و حرارتی پایدارتر از نانو لوله‌های کربنی متداول هستند. با استفاده از این نانو لوله‌ها بدنه هواپیما و فضاپیماها به شکل مطلوب‌تری در برابر تابش‌های فضایی محافظت می‌شوند که این امر منجر شده است این ماده به یک ماده ایده آل جهت ساخت فضاپیماها تبدیل شود.

به گفته یکی از اعضای این گروه، هر دو نوع نانو لوله‌های نیترید بور و نانو لوله‌های کربنی سبک و مستحکم هستند اما آن‌چه که باعث تفاوت میان کامپوزیت ساخته شده از این دو نوع نانو لوله شده است؛ تفاوت خواص الکتریکی آن‌هاست. این تفاوت باعث شده است که استحکام میان نانو لوله‌های نیترید بور و پلیمرها بیشتر باشد. این گروه جهت ادامه تحقیقات خود مبلغی بالغ بر ۸۱۵ هزار دلار از نیروی هوایی آمریکا دریافت کرده است.

 

منبع : Boron nitride nanotubes could help build better planes and space shuttles

 

مطالب مرتبط :