کشف محققان ایرانی بدنه هواپیما را مقاوم تر می کند
پرتوبلاگ: یک پژوهشگر ایرانی و همکارانش با بهره گیری از نانولوله های مارپیچ کربنی، نسل جدیدی از نانوکامپوزیت های سبک و فوق مقاوم را برای کاربردهای پیشرفته صنعتی ساختند.
به گزارش پرتوبلاگ 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 استواری 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 استواری میان لایه ای (interlaminar bonding) و عملکرد مکانیکی کامپوزیت ها را به طرز شایان توجهی بالا برند.
عسگری در این زمینه 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 به وجود 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 بواسطه شکل فنری خود، در ماتریس های رزینی بهتر قفل می شوند. تیم WSU با بهره گیری از تیمارهای شیمیایی کنترل شده و فرآیندهای اختصاصی، موفق شده اند این نانولوله ها را بطور یکنواخت در رزین های اپوکسی پخش کنند و خواصی چون استواری کششی، چقرمگی شکست، مدول، کرنش تا شکست و سختی را حتی با درصدهای خیلی کم وزنی بهبود دهند.
از آنجا که این فرآیندها با فناوری های رایج تولید کامپوزیت ها سازگارند، امکان به کارگیری این نوآوری در مقیاس صنعتی وجود دارد. بگفته عسگری، «این فناوری نانویی، در عین سبک وزنی، عملکرد مکانیکی، الکتریکی و حرارتی مواد را بهبود می بخشد و در صنایع مختلف 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، مسئله 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، کارآیی و صرفه جویی هزینه خواهد داشت.»
عسگری مدرک دکتری خودرا در رشته مهندسی مکانیک در مه ۲۰۰۹ از دانشگاه هاوایی در مانوا (University of Hawaii at Manoa – UHM) دریافت کرده است. وی قبل تر نیز کارشناسی ارشد خودرا در ژوئن ۲۰۰۲ از دانشگاه مدیترانه شرقی (Eastern Mediterranean University – EMU) و کارشناسی را در ژوئن ۱۹۹۷ از دانشگاه صنعتی شریف گرفتن کرده بود. قبل از شروع تحصیلات تکمیلی، دکتر عسگری بین سالیان ۱۹۹۷ تا ۲۰۰۰ به عنوان مهندس طراحی مکانیک در مرکز تحقیقات ساخت پیشرفته (AMRC) وابسته به دانشگاه صنعتی شریف فعالیت داشت.
این مطلب پرتوبلاگ را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب