Tilføj bare nanomaterialer for stærkere, hårdere dykkerfinner

Tilføjelse af mikroskopiske nanomaterialer til kulfiberkompositter har resulteret i stærkere, hårdere finner til dykkere. Et rummaterialeselskab slog sig sammen med en markedsleder inden for design og produktion af fritdyknings- og spydfiskeriudstyr gennem ESAs Technology Transfer and Patent Office.

En idé, der oprindeligt kæmpede for opfindere fra Leonard da Vinci til Benjamin Franklin, inden de endelig nåede masseproduktion i løbet af det sidste århundrede, dykker finner øger effektiviteten af ​​hvert træk, der foretages i vand. Generelt sagt, jo dybere du går, jo mere strøm du har brug for fra dine finner.

"Billige finner til svømning tæt på stranden er lavet af gummi eller plast", forklarer Dimitris Pantazis fra undervandsudstyrsspecialist Alchemy. "High-end finner til spydfiskeri eller frit dykning er lavet af hård kulfiberkomposit, men disse kan under nogle omstændigheder blive beskadiget, såsom ved at ramme sten eller koraller, eller ved et uheld påvirkes, når folk rejser til dykkersteder.

"Sådanne skader kan fortsætte med at sprede revner, og når du sparker virkelig hårdt, kan din finne gå i stykker - hvilket er det sidste, du vil have, når du er dybt under vandet. "

For at forhindre dette, Alchemy gik sammen med Adamant Composites gennem et ESA Technology Transfer Proof of Concept -projekt, undersøge tilsætning af nanomaterialer til sammensatte finner. Test af de to græske virksomheder viser, at tilføjelsen af ​​denne ingrediens resulterer i hårdere, mere modstandsdygtige finner.

Kulfiberkompositter danner nogle af de stærkeste materialer kendt med hensyn til styrke, stivhed og temperaturbestandighed. De fremstilles ved at lægge kulfiber ned i et vævemønster, før de placeres i et bindende 'matrix' materiale, såsom epoxyharpiks, som derefter formes til sin ønskede form og bages til sin endelige form.

Oprindeligt udviklet i løbet af 1960'ernes rumalder, kulstofkompositter forbliver et vigtigt rummateriale den dag i dag, mens den også findes i alt fra Formel 1 -racerbiler til kampfly, cykelstel til golfkøller-samt avancerede finner.

"Vores virksomhed begyndte i 2012, kommer ud af forskning om, hvordan man integrerer nanomaterialer, på milliarder af en meter, i kompositmaterialer, "siger Thanos Baltopoulos fra Adamant Composites.

"På det tidspunkt var det klart, at ved at tilføje nanomaterialer som carbon nanorør og metal eller keramiske nano-partikler på forskellige måder kan ydeevnen og funktionaliteten af ​​et givet komposit optimeres, at levere forbedret styrke, energiabsorbering og termisk eller elektrisk ledningsevne. "

For plads, Adamant Composites sammen med ESA identificerede behovet for at skræddersy egenskaberne af konventionelle kompositmaterialer til at opfylde de særlige behov i missioner, såsom for højere termisk ydeevne.

"Adamant Composites brugte nano-arter til at forbedre en eller flere egenskaber ved avancerede kompositter, "forklarer ESA -materialetekniker Laurent Pambaguian." Konceptet med 'made to measure' materialer er blevet modnet inden for ESA -finansierede projekter, indtil de i dag kan anvendes på flere industrielle områder. "

Gennem ESA-ledet forskning blev der udviklet en metode til at skabe sammensatte materialer, der er skræddersyede til applikationens behov. Metoden omfatter både materialedesign og teknologier til effektiv behandling af sådanne materialer. Resultatet er en formulering, der skræddersyr et grundliniemateriale til en given applikation.

"Som en maler, der blander farver for at skabe den nuance, der er specifik for deres maleri, vi forsøger at matche nanomaterialerne til at producere skræddersyede kompositmaterialer til slutbrugere, "tilføjer Thanos.

"Udfordringen har været at opskalere fordelene ved nanomaterialer fra niveauet for videnskabelige observationer til kommercielle produkter i en" præ-preg "-form, der er brugbar og forståelig for eksisterende materialebrugere, uden at skulle ændre deres måde at arbejde på. "

Etableret af forskere, der arbejder sammen på University of Patras, Adamant Composites fastholdt sit hovedfokus på rumsektoren, indtil møde med repræsentanter for alkymifirmaet på et kompositmesse i Paris, hvor den første kommercielle annoncering af teknologien blev foretaget.

"De fortalte os om de problemer, de stod overfor, og vi sagde, at vi ville se om at bruge vores teknologi til at reagere på deres behov, "bemærker Thanos." Det var kort efter dette møde, at ESA introducerede sit Technology Transfer Proof of Concept. Dette viste sig at være den ideelle ramme for partnerskab sammen, i betragtning af at vi begge er små virksomheder med fokus på helt forskellige sektorer. "

Alchemys vigtigste krav var modstand mod skader, kendt som 'brudsejhed', og ridsefasthed.

"Det resulterende Proof of Concept -projekt førte os til at nå to store milepæle, "siger Thanos." Først på det materielle niveau, vi var i stand til at demonstrere den nødvendige ydelse, med ikke-standardtest for at vise beskadiget materiale stadig kunne bære den samme belastning uden at gå i stykker. Derefter arbejdede vi sammen for at forme dette materiale til flere forskellige designs af prototype dykkerfinner, som vi derefter kunne evaluere med hensyn til produkter.

"Succes på dette niveau gør os klar til at tage produktet fremad i fremtiden, og givet os teknikker, kan vi også anvende andre sektorer, inklusive plads. "

At have hårdere finner betyder, at de uden tøven kan bruges i krævende anvendelser som f.eks. Spydfiskeri. Anvendelse af denne rumteknologi gør det muligt for Alchemy at levere et spil, der ændrer spillet til undervandsentusiaster og fagfolk, samtidig med at de udvider deres portefølje med en stærk og innovativ tilstedeværelse.