Ny kompositteknologi til forbedret elektrisk og termisk ledningsevne af konventionelle kompositmaterialer

Ny teknologi, der kunne forbedre både den elektriske og termiske ledningsevne af konventionelle kompositmaterialer, er blevet udviklet takket være et samarbejde mellem University of Surrey, University of Bristol og rumfartsvirksomheden Bombardier.

Kulfiber kompositter, sammensat af forstærkende kulfibre i en plastik, har revolutioneret industrier, der efterspørger stærke, dog lette materialer. Imidlertid, deres anvendelse er blevet hindret af iboende dårlige elektriske og termiske ledningsevner.

Ny forskning, offentliggjort i tidsskriftet Videnskabelige rapporter , viser, at ved at dyrke nanomaterialer, specifikt kulstof nanorør, på overfladen af ​​kulfibrene er det muligt at bibringe disse nødvendige egenskaber.

Forskningen, udført ved University of Surrey's Advanced Technology Institute (ATI) og University of Bristol's Advanced Composite Center for Innovation and Science (ACCIS), viser potentialet i en kulfiberforstærket plastik til at blive multifunktionel, samtidig med at dens strukturelle integritet bevares. Ny funktionalitet, herunder sensorer, energihøstende belysnings- og kommunikationsantenner kan nu integreres i kompositmaterialets struktur for at indlede en ny æra inden for kompositteknologi.

Professor Ravi Silva, Direktør for ATI og leder af Nanoelectronics Center (NEC) ved University of Surrey sagde:"I fremtiden, kulfiberkompositter modificeret af nanorør kan føre til spændende muligheder såsom energihøst og lagringsstrukturer med selvhelbredende egenskaber. Vi arbejder i øjeblikket på sådanne prototyper og har mange ideer, herunder inkorporering af nuværende rumfarts-/satellitteknologi i bildesign."

Dr. Thomas Pozegic, Research Associate i ACCIS og tidligere ph.d.-studerende ved University of Surrey, forklarede:"Luftfartsindustrien er stadig afhængig af metalliske strukturer, i form af et kobbernet, at yde beskyttelse mod lynnedslag og forhindre statisk ladning på den øvre overflade af kulfiberkompositter på grund af den dårlige elektriske ledningsevne. Dette tilføjer vægt og gør fremstilling med kulfiberkompositter vanskelig. Materialet, som vi har udviklet, bruger højkvalitets carbon nanorør dyrket ved en høj tæthed for at tillade elektrisk transport gennem kompositmaterialet."

Dr Ian Hamerton, Læser i polymerer og kompositmaterialer i ACCIS, kommenterede:"Forskning har vist, at kulstof nanorør kan forbedre den termiske ledningsevne af kulfiberkompositter betydeligt. Dette vil have vidtrækkende fordele i rumfartsindustrien, fra at forbedre afisningsløsninger til at minimere dannelsen af ​​brændstofdampe i krydstogthøjder."