Новости, политики, факты

Ученые разрабатывают уникальный материал для самолетов и ветряных турбин.

Экспериментаторы создают великолепный материал для самолетов и ветряных ферм.

Ученые разрабатывают уникальный материал для самолетов и ветряных турбин - lrt.

Тяжело представить, однако на сегодняшний день в воздухе могут летать не менее полумиллиона человек. Каждый год по всему миру реализуется более 4 миллиардов билетов на самолет. Большинство людей каждодневно летают в различные города и страны. Среди них мы.
И за это нужно благодарить ученых. Благодаря их работе у нас есть более легкие, прочные и экологичные материалы, из которых делаются все более эффектные самолеты. Научный работник Каунасского технологического университета (КТУ), д-р. Дайва Зеленякене.

Она утверждает, что чем легче самолет, тем меньше топливный расход. В результате меньшего загрязнения воздуха самолет может транспортировать больше пассажиров..
«Если увидеть исключительно на топливный расход, результативность уже существенно увеличилась. Чем дальше, тем больше подобных материалов применяется в автомобилях, тем более в спорткарах », — сказал экспериментатор..
Другой пример — ветроэлектростанции. Возможно, кого-то удивит, что современные ветроэлектростанции делают электрическую энергию доступнее, чем сжигание газа или угля. Лопасти ветряных турбин сделаны из легких, но прочных материалов на основе композитов, что обеспечивает высокую эффективность..
Учащаяся факультета авиационной техники КУЛУ Сауле Квиткайте рассказала, как создать легкую, но прочную и надежную конструкцию..
«Каждая ткань имеет собственное свое ткачество, различные типы плетения, различные рисунки и, поэтому, различные механичные свойства», — пояснила она..
Студент сказал, что каждая ткань промазана полимерной смолой. Склеивает различные слои, как клей. После композит помещается в вакуум..
«После работ по укладке слоев они были помещены в вакуум, что обеспечивало прекрасное давление и вытягивало оставшиеся воздушные пузырьки между слоями», — сказала С. Квиткайте..

Создадим инновационные композиты
Но, ведь известно, нет ничего вечного. На протяжении какого-то времени материалы снашиваются и портятся..
«Мы знаем, что ветроэлектростанции могут поломаться катастрофически, как из бумаги. Они не могут так взять и сломать, ясно, что на протяжении какого-то времени скапливается все больше и больше маленьких трещин, они возрастают. Мы хотим создавать инновационные композиты, которые не только обладают хорошими механическими характеристиками, обладают прочностью, но и обладают дополнительными функциями », — пояснила« Science Soup »Д. Зеленякене..
К примеру, в композит могут быть включены электропроводящие частицы для оценки разложения продукта. Представьте, что вы создаёте новую деталь и пропускаете через нее электричество. Электричество идет через материал с некоторым сопротивлением. Но на протяжении определенного времени проводимость электричества уменьшается по мере разрушения материала..
«Мы знаем, Что такое электрическая надёжность, когда материал здоров и не повреждён. После чего появляются разные трещины, ясно, что электрическая надёжность должна снизиться. Сопротивление начинает расти, и вот тогда мы можем понять, что с материалом что-то случилось », — сказал экспериментатор..
Она утверждает, что это даст возможность обнаруживать изъяны и повреждения на ранней стадии. Это даст возможность вовремя отремонтировать, устранив опасность. Также можно было бы узнать во время полета, все ли в порядке с корпусом или ничего не случилось..
«Существуют и остальные технологии, сформированые на том же самом. После приземления в ходе техосмотра производятся обмеры контрольно-пропускных пунктов, проверяется, не появились ли трещины в самых незащишенных местах », — сказала Д. Зеленякене..

Тестируется новая наночастица
По словам экспериментатора, такая идея не нова и уже изобретены эти технологии. Но наши ученые в связке с заграничными коллегами пытаются приспособить новую наночастицу к такой задаче..
«Которая действительно обладает исключительными свойствами. Такие наночастицы электропроводны, как графен, углеродные нанотрубки. Эти частицы электропроводны, они обладают повышенной проводимостью, но несочетаются с полимерным материалом, а потом ослабляют именно материал. Преодолевается как дефект, так как они не контактируют с полимерной матрицей. Их необходимо специально приготовить, провести какие-нибудь технологичные процессы, чтобы они (наночастицы — ред. Прошлое) прилипли к данной смоле. В основном, эти нанотрубки или графены могут быть помещены в очень минимальное количество, до одного процента, так как в другом случае они будут агломерироваться, а любые изъяны только ухудшат свойства..
Наша частичка уникальна тем, что дружит с полимерным материалом — не только проводит электричество, но и укрепляет полимерный материал », — сказал экспериментатор..
По словам экспериментатора, в этом исследовательском проекте использованы 11 партнеров-исследователей из девяти стран мира. Она сказала, что в проекте принимали участие партнеры из европейской страны и исследователи из университета Дрекселя в Америке, которые изобрели эту наночастицу..
"Тогда это просто стало нашим вниманием. Искали абсолютно разные вещи, но случайно получили и увидели, что это очень интересный материал », — заявила в передаче Д. Зеленякене..

Частичка с необычными характеристиками
Она утверждает, что наночастицы можно поделить на две группы: они либо электропроводящие и гидрофобные, либо они не электропроводящие и гидрофильные..
«Гидрофильный» значит, что он легко прикрепляется к атомам и может образовывать хорошие связи и укреплять. Наша печень из частиц обладает обоими характеристиками — гидрофильными и проводящими. Я не знаю другой такой частицы, она действительно уникальна », — сказал экспериментатор..
По словам Д. Зеленякене, толщина данного материала составляет только один нанометр. Достаточно тонкие материалы называются 2D-материалами..
«Практически, он очень похож на графен. Графен — это тоже 2D-материал, он тоньше, крепче и хрупче. Тут, чтобы выяснить, что вам необходимо. К примеру, максимумы в электронике крайне полезны, если мы хотим создать какую-то гибкую электронику. Тогда наша печень подошла бы прекрасно, так как у нее большие деформации, она не такая рассыпчатая, как графен », — пояснил экспериментатор..

Проверки проводятся на компьютере.
Пока что макс стоит не дешево, по этой причине экспериментаторы КТУ сначала проводят тесты на компьютере. Они с любопытством моделируют структуру будущего композита и ищут прекрасные варианты..
«Мы моделируем небольшой кусок материала, он отражает полимерный материал и частицы. Мы загружаем его и смотрим, как он ведет себя механически. Мы в поисках, как расположить эту микроструктуру, как выровнять ее, как наклонить, сколько добавить наноматериал в середину, каковы обязаны быть размеры таких двухмерных «блинов», — сказала Д. Зеленякене..
По словам экспериментатора КТУ Сигитаса Киликявичюса, это можно именовать виртуальным тестированием. «Тут довольно Интересная сфера, в данной работе есть собственная привлекательность. Сначала мы применяем особые программные инструменты для моделирования этой геометрии — как эти наночастицы будут распределяться в смоле на эпоксидной основе..
После экспериментаторы описывают свойства некоторых материалов. Программа делает ряд расчетов и прогнозирует, как композит будет вести себя при конкретных нагрузках. Многие наверное видели видеоролики, в которых показано, как пресс сжимает разные предметы. Изображения сжимаемых предметов, например как деформированный воск, резина, пластилин и прочие материалы, доставляют нам удовольствие. Они собирают миллионы просмотров в сети интернет. Подобные разрушающие проверки проводят экспериментаторы КТУ, чтобы увидеть, как происходит процесс гниения..
«Также довольно интересно, когда вы можете испытать что-то виртуально, после поэкспериментировать и, наконец, когда вы увидите, как часть вашей работы воплощена в работе, это вызывает удовлетворение, ощущение поощрения и т.д.», — сказал С. Киликявичюс..
На то, чтобы воплотить это в жизнь, потребуется несколько лет.
Впрочем, согласно мнению ученых, потребуется еще не один год исследований, перед тем как эти наночастицы можно будет применять в самолетах и других местах..

«Профилактика стихийных бедствий, работать стало легче, вся техника осмотра стала доступнее. Такая идея есть, и мы надеемся, что она со временем будет воплощена », — сказала экспериментатор Д. Зеленякене..
По словам С. Киликявичюса, для внедрения новинок в авиации необходимо время, так как все обязано быть одобрено соответствующими органами. И, по мнению Д. Зеленякене, возможности снизить цена материалов возможно и не будет. Графен, к примеру, крайне полезный материал, но пока он дорогостоящий, так что дешево его сделать никто не может. Что будет с печенью, будет известно в скором времени, хотя изобретатели думают, что это будет дешево..
Впечатляющие перспективы
Так учёные делают будущее. Они не знают, что они могут открыть, создать, они не знают, что они могут приспособить. Впрочем, по данным многих исследований, определенные работы окупятся и улучшают нашу жизнь, открывая современные возможности..
На вопрос, как он оценивает известный даже в наше время миф про то, что женщины-физики и инженеры не будут ощущать себя счастливыми, Д. Зеленякене заверила, что работа ученого в общем достаточно интересна..
«Есть вызовы, вызовы, сюда приезжать стоит, так как это интересно. Не зависит от пола, если интересуется техникой, физикой, действительно классно осуществить себя. Каждый способен », — сказал ученый с улыбкой..
По словам экспериментатора, к большому сожалению, у нас в государстве композитная промышленность развита недостаточно. Но за границей такие профессионалы популярны..
«Необходимость в подобных специалистах необъятна. Зарубежные университеты работают в этих регионах с подобными композитными гигантами, как Airbus или производители машин. Врачи, защитившие диплом в данной области, автоматично привлекаются в промышленность, так как им необходимы экспериментаторы в данной области. Перспективы за границей впечатляющие », — сказал экспериментатор..
Текст подготовила Патриция Килминавичене.
Источник: www.lrt.lt

Related Articles

Добавить комментарий

Back to top button