کشف پژوهشگران ایرانی بدنه هواپیما را مقاوم تر می کند
به گزارش نئوپدیا، یک محقق ایرانی و همکارانش با استفاده از نانولوله های مارپیچ کربنی، نسل جدیدی از نانوکامپوزیت های سبک و فوق مقاوم را برای کاربردهای پیشرفته صنعتی ساختند.
به گزارش نئوپدیا به نقل از مهر، تیمی از محققان دانشگاه ایالتی ویچیتا (WSU)، نسل جدیدی از نانوکامپوزیت ها را برای کاربردهای پیشرفته صنعتی توسعه دادند تیم تحقیقاتی دکتر داود عسگری موفق به توسعه نوعی نانوکامپوزیت نوآورانه شده اند که می تواند نقطه عطفی در طراحی مواد سبک وزن با استقامت و دوام بالا برای صنایع هوافضا، خودروسازی، دریایی، انرژی بادی، نفت و گاز، تجهیزات پزشکی و سایر حوزه های پرتراکم فناوری باشد.
این پروژه توسط دکتر داوود عسگری، دانشیار مهندسی مکانیک در کالج مهندسی WSU و مدیر لابراتوار نانوکامپوزیت های چندمنظوره، رهبری شده و بر پایه استفاده از نانولوله های مارپیچ کربنی (HCNTs) بنا شده است. این ساختارهای منحصربه فرد در کنار فرآیندهای شیمیایی نوین، توانسته اند استقامت میان لایه ای (interlaminar bonding) و عملکرد مکانیکی کامپوزیت ها را به طرز قابل ملاحظه ای بالا برند.
عسگری در اینباره می گوید: «یکی از چالش های رایج در کامپوزیت های سنتی، لایه لایه شدن (delamination) و ضعف در پیوند بین لایه هاست. اما ساختار مارپیچ نانولوله های ما، درون ماتریس رزینی و میان الیاف تقویت کننده، نوعی درهم تنیدگی مکانیکی بوجود می آورد که مقاومت ساختار را از درون تقویت می کند. نتیجه، قطعاتی مستحکم تر برای هواپیماها، خودرو ها و حتی تجهیزات محافظتی خواهد بود.»
برخلاف نانولوله های مستقیم، نانولوله های مارپیچ به واسطه شکل فنری خود، در ماتریس های رزینی بهتر قفل می شوند. تیم WSU با استفاده از تیمارهای شیمیایی کنترل شده و فرآیندهای اختصاصی، موفق شده اند این نانولوله ها را به صورت یکنواخت در رزین های اپوکسی پخش کنند و خواصی چون استقامت کششی، چقرمگی شکست، مدول، کرنش تا شکست و سختی را حتی با درصدهای خیلی کم وزنی بهبود دهند.
از آنجایی که این فرآیندها با فناوری های رایج تولید کامپوزیت ها سازگارند، امکان به کارگیری این نوآوری در مقیاس صنعتی وجود دارد. به قول عسگری، «این فناوری نانویی، در عین سبک وزنی، عملکرد مکانیکی، الکتریکی و حرارتی مواد را بهبود می بخشد و در صنایع متعدد قابل استفاده می باشد.»
در حال حاضر، این مواد در همکاری با شرکای صنعتی برای کاربرد در سازه های هوافضا و دیگر حوزه های عملکرد بالا درحال ارزیابی اند. این نوآوری تحت دو پتنت در رابطه با “عملیاتی سازی شیمیایی نانولوله های مارپیچ” و “ایجاد ساختارهای نانوکامپوزیتی قفل شونده” حفاظت شده است.
عسگری می افزاید: «در نهایت، مساله کلیدی، اعتمادپذیری مواد است. در طراحی فضاپیما، زیردریایی یا تجهیزات پزشکی، داشتن موادی که هم قوی تر و هم سبک تر باشند، نقش حیاتی در ایمنی، کارآمدی و صرفه جویی هزینه خواهد داشت.»
عسگری مدرک دکتری خویش را در رشته مهندسی مکانیک در مه ۲۰۰۹ از دانشگاه هاوایی در مانوا (University of Hawaii at Manoa – UHM) دریافت کرده است. وی پیشتر هم کارشناسی ارشد خویش را در ژوئن ۲۰۰۲ از دانشگاه مدیترانه شرقی (Eastern Mediterranean University – EMU) و کارشناسی را در ژوئن ۱۹۹۷ از دانشگاه صنعتی شریف دریافت کرده بود. قبل از آغاز تحصیلات تکمیلی، دکتر عسگری بین سالهای ۱۹۹۷ تا ۲۰۰۰ بعنوان مهندس طراحی مکانیک در مرکز تحقیقات ساخت پیشرفته (AMRC) وابسته به دانشگاه صنعتی شریف فعالیت داشت.
این مطلب نئوپدیا را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب