Новый композитный материал MXene покажет невидимые человеческому глазу повреждения

Исследователи КТУ вместе с коллегами из Латвии, Дании, Швеции, Словакии, Украины, Чехии, Беларуси и США разрабатывают многофункциональные композитные материалы для производства самолетов, автомобилей, ветряных электростанций и других конструкций.

По словам доктора Дайвы Зеленякиене, исследователя факультета машиностроения и дизайна Каунасского технологического университета (КТУ), производство современных транспортных средств, авиации, ветряных турбин и других конструкций из волокнистых полимерных композитов популярно, потому что этот материал легкий и имеет отличные механические свойства.

Уникальные композитные волокна

В процессе эксплуатации эти конструкции подвергаются огромным циклическим и ударным нагрузкам. Это может привести к повреждению, например, к трещинам в полимерной матрице, слоям или разрывам волокон, и все это может вызвать ухудшение механических свойств с течением времени.

Хуже всего то, что вышеупомянутые повреждения обычно незаметны, поэтому трудно предсказать, какие технические услуги следует предоставить во время первоначальной проверки, которые также обеспечили бы экономическую эффективность и предотвратили опасное разложение веществ.

По словам доктора Зелениакене, группа исследователей разработает новые электропроводящие волокнистые полимерные композиты, которые будут обладать превосходными механическими свойствами и функцией самодиагностики.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

«Это позволит обнаруживать повреждения без дополнительно встроенного датчика или с помощью дорогостоящих бесконтактных устройств», - отмечает исследователь, экономическая выгода новых материалов, разрабатываемых также учеными КТУ.

Коллеги из США создали новые электропроводящие наночастицы, которые будут использоваться для композитного материала, созданного исследователями из Литвы и других стран. MXene - это новая группа карбидов и / или нитридов металлов, характеризующаяся уникальным сочетанием электропроводности металлов, гидрофильной поверхности и превосходных механических свойств.

«MXenes - это наночастицы, недавно созданные нашими партнерами из Университета Дрекселя в США. Это научное открытие очень важно, потому что новый материал уже показал отличные, технологически полезные свойства на ранних этапах исследований », - говорит доктор Зеленякиене.

По ее словам, такие частицы будут смешаны с эпоксидной смолой, которая обычно используется в авиационной, автомобильной и других отраслях промышленности для производства композитов. Это придаст конструкциям больше прочности и долговечности.

«Кроме того, установка мероприятий по мониторингу состояния конструкций - на основе корреляции между развитием ошибок и электрическими параметрами - будет служить инструментом самодиагностики для обнаружения дефектов», - поясняет исследователь КТУ.

Она отмечает, что частицы MXene, используемые в исследованиях, не наносят вреда здоровью человека; Выбрасываемые в окружающую среду частицы вступают в реакцию с кислородом и образуют диоксид титана, который используется даже в пищевой промышленности, например, как глазурь для белых пончиков.

По словам Гедиминаса Монастырецкиса, аспиранта факультета машиностроения и дизайна КТУ, важно, чтобы технический прогресс был не только экономически выгодным, но и экологически безопасным. Еще один научный проект на эту тему - создание нового композитора из гибридных волокон.

«Благодаря армированным пластиковым композитам мы можем гарантировать долговечность, устойчивость к разложению и усталости, а также дополнительные функциональные возможности, такие как превосходные свойства защиты от тепловых, антистатических или электромагнитных помех за счет использования гибридных нанонаполнителей, то есть комбинаций различных наночастиц с разными свойствами», - объясняет исследователь.

«Хотя промышленность композитных волокон в Литве по сравнению с другими европейскими странами не очень хорошо развита, я считаю, что наши исследования будут способствовать ее« росту в Литве », - говорит доктор Зеленякиене.

По словам ученых, исследования передовых многофункциональных материалов, которые уменьшают размеры и вес конструкций и электронных устройств, обеспечивая при этом самые высокие требования к механическим свойствам, защите окружающей среды и долговечности, значительно расширились за последнее десятилетие.

Они говорят, что самая большая проблема, с которой сегодня сталкиваются исследователи и промышленность, - это способность идентифицировать материалы, которые необходимы для современного производства и повседневного использования; это экологичное, новое поколение, экономичное и энергоэффективное. опубликовано econet.ru по материалам nanowerk.com

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet