Нанотрубки делают листы композитного материала прочнее

Исследователи из MIT используют углеродные нанотрубки толщиной в миллиардную долю метра для того, чтобы сшивать вместе листы композитных материалов, что делает их в 10 раз более прочными, при небольшом увеличении цены производства. Более того такие материалы в миллион раз лучше проводят электричество, чем обычные композитные материалы, что делает самолёты и ракеты более устойчивыми к попаданию молнии.

Современнные полимерные материалы, используемые для обшивки самолётов и ракет состоят из листов углеродного волокна, соединённых друг с другом полимерным клеем. Но соединительный слой клея может повреждаться, что приводит к расслоению материала и может привести к авариям. По этому учёные уже давно пытаются найти более эффективные методы соединения листов углерода с помощью сшивания, сплетения и других методов.

Но все эти методы неэффективны, т.к. очень большие стежки могут повреждать саму углеродную ткань. По этому учёные из MIT решили попробовать усилить углеродное волокно с помощью углеродных нанотрубок, расположенных перпендикулярно листам углерода. С помощью компьютерного моделирования они выяснили, что этот метод будет работать лучше, чем все остальные. И сейчас исследователи работают над тем как внедрить этот метод в существующее производство композитных материалов.

Насыщение нанотрубками происходит слудющим образом – полимерный клей между листами углеродной ткани нагревается до жидкого состояния и затем с обоих сторон в слоёный лист вставляются нанотрубки. Углеродные нанотрубки в 1000 раз более тонкие, чем волокна углеродной ткани и по этому не повреждают саму ткань, при этом занимают пространство между этими волокнами – тем самым скрепляя слои композитных материалов.

Для усиления листов материала достаточно углеродных нанотрубок, обладающих 1% массы всего материала. При этом они добавляют всего несколько процентов стоимости материала и значительно улучшают его свойства.