Επιστήμονες του παγκόσμιας κλάσης Επιστημονικού Κέντρου «Προηγμένες Ψηφιακές Τεχνολογίες» του Πολυτεχνείου Αγίας Πετρούπολης (SPbPU) δημιούργησαν ένα νέο σύνθετο υλικό που ξεπερνά σε αντοχή πολλά κράματα αλουμινίου, σύμφωνα με δημοσίευση στο περιοδικό International Journal of Adhesion and Adhesives.

Όπως εξήγησαν οι ειδικοί, πήραν ως βάση τα ελάσματα ινών-μετάλλου – μια δημοφιλής κατηγορία σύνθετων υλικών που αποτελείται από διαδοχικά εναλλασσόμενα στρώματα ινών γυαλιού ή άνθρακα και μετάλλου (για παράδειγμα, αλουμινίου). Αυτός ο συνδυασμός, λένε, προσδίδει στο υλικό ένα μοναδικό σύνολο ιδιοτήτων. Η πυκνότητά του είναι χαμηλότερη από εκείνη του αλουμινίου, η αντοχή του στην κρούση είναι υψηλότερη από εκείνη των παραδοσιακών σύνθετων υλικών και η αντοχή του στην κόπωση είναι μεγαλύτερη από εκείνη των κραμάτων αλουμινίου.

Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό του νέου υλικού είναι ότι όταν μια ρωγμή μεγαλώνει, ένα μεγάλο ποσό ενέργειας διαχέεται στη διεπιφάνεια μεταξύ του πολυμερούς και του μετάλλου, γεγονός που οδηγεί σε αύξηση των ιδιοτήτων του σύνθετου υλικού. Όμως όλα αυτά λειτουργούν μόνο υπό την προϋπόθεση της υψηλής αντοχής των αρθρώσεων (πρόσφυση) μεταξύ των στρωμάτων.
Είναι αυτή η συνθήκη που έχει καταστεί κρίσιμη στο έργο των επιστημόνων του SPbPU.

Ο Ilya Kobykhno, επικεφαλής του Εργαστηρίου Πολυμερών Σύνθετων Υλικών, δήλωσε:

Χρησιμοποιώντας ένα φθηνό και εύκολο στη χρήση νανοϋλικό – αιθάλη φουλερενίου – βελτιώσαμε την πρόσφυση των επιφανειών των διαφόρων στρωμάτων του υλικού.

Ως αποτέλεσμα, σημείωσε, κατέστη δυνατό να ληφθεί ένα σύνθετο υλικό από την κατηγορία των ελασμάτων ινών-μετάλλου, το οποίο έχει ιδιότητες αντοχής ανώτερες από πολλά κράματα αλουμινίου, και έχει επίσης υψηλή αντοχή στην κρούση σε σύγκριση με τα συμβατικά σύνθετα υλικά. Το υλικό αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πολλές κατασκευές στον τομέα των μεταφορών και της γενικής μηχανικής.

«Τα νανοσωματίδια αιθάλης φουλερενίου είναι ένα φθηνό και προσιτό νανοϋλικό που λαμβάνεται με την καύση γραφίτη σε αδρανές αέριο και είναι επίσης ένα υποπροϊόν της παραγωγής φουλερενίου, οπότε η ανάπτυξη μπορεί εύκολα να επεκταθεί για βιομηχανική εφαρμογή», δήλωσε ο Kobykhno.

Πρόσθεσε ότι τέτοιες μελέτες είναι σημαντικές για τη βελτίωση των ιδιοτήτων των υφιστάμενων ελασμάτων ινών-μετάλλου και για την ανάπτυξη νέων μεθόδων για τη σύνδεση σύνθετων και μεταλλικών εξαρτημάτων για τη βιομηχανία αεροσκαφών και τη βιομηχανία πυραύλων και διαστήματος.