Materiali compositi riscaldati “fuori dal forno”

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Photo: Jose-Luis Olivares/MIT

Una nuova tecnica usa pellicole di nanotubi di carbonio per riscaldare e trattare direttamente i materiali compositi. La scopertà risulta particolarmente utile per il settore aeronautico, dove i materiali compositi utilizzati per le ali degli aerei e le fusoliere sono fabbricati in grandi in forni industriali di grandi dimensioni: strati multipli di polimero sono sabbiati a temperature fino a 750 gradi Fahrenheit e solidificati per formare un materiale duro e resiliente. Come è facile immaginare, questo approccio comporta un notevole dispendio di energia prima per riscaldare il forno, poi il gas intorno a esso e infine il composito vero e proprio.

 

Photo: Jose-Luis Olivares/MIT
Gli ingegneri aerospaziali MIT hanno sviluppato un film di nanotubo di carbonio (CNT) in grado di riscaldare e solidificare il composito senza impiegare forni enormi. Quando è collegato a una fonte di alimentazione elettrica e avvolto su un polimero composito multistrato, il film riscaldato stimola il polimero a solidificare.
Il gruppo ha testato la pellicola su un comune materiale in fibra di carbonio usato in componenti aeronautici e ha creato un composito forte come quello fabbricato nei forni convenzionali impiegando solo un centesimo dell’energia.
“Il nuovo approccio out-of-oven (letteralmente fuori dal forno) può rappresentare un metodo più diretto di risparmio energetico per produrre qualsiasi composito industriale” commenta Brian L. Wardle, professore di aeronautica e astronautica presso il MIT. “In genere, per fabbricare una fusoliera di un Airbus A350 o Boeing 787, si usa un forno a quattro piani che comporta milioni di dollari in infrastrutture che ora non servono più! La nostra tecnica mette il calore dove serve, in diretto contatto con la parte assemblata”. Il film di nanotubi di carbonio è anche incredibilmente leggero e sottile, dato che misura una frazione del diamatro di un capello umamo: dopo aver fuso gli strati sottostanti di polimero, si integra perfettamente con il composito, con un’aggiunta di peso irrisoria.

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