ابداع چسبهايي از جنس نانولوله کربني
مواد کامپوزيتي پيشرفته (از قبيل لايههايي از الياف کربني که با چسبهاي پليمري به هم متصل ميشوند) هماکنون مصارف فراواني در صنايع هوافضا يافتهاند؛ اما مشکل موجود ترک برداشتن چسبهاي پليمري و در نتيجه از هم جدا شدن الياف کربني است. دانشمندان براي رفع اين مشکل و تقويت اتصال بين اين لايهها روشهاي مختلفي را بررسي كردهاند که تمامي آنها به نوعي موجب آسيب رساندن به لايههاي کربني ميشد.
اخيراً مهندسان دانشگاه ام اي تي، با استفاده از مدلسازيهاي رايانهاي و بررسي چگونگي ترک برداشتن اين مواد دريافتهاند که استفاده از نانولولههاي کربني براي اتصال اين لايهها به مراتب بهتر از ديگر روشها خواهد بود؛ لذا ابتدا چسب بين دو لايهي الياف کربني را حرارت دادند تا حالتي شبه مايعي پيدا کند، در مرحلهي بعد ميلياردها نانولولههاي کربني را که عمود بر الياف کربني قرار گرفته بود به داخل چسبي که روي دو طرف هر لايه قرار داشت کشيدند. اين نانولولهها بهدليل اندازه و جرم بسيار کوچکي که دارند (چيزي حدود يک هزارم اندازهي الياف کربني و يک درصد جرم آنها) بدون آنکه تأثير قابل ملاحظهاي بر ساختار الياف کربني داشته باشند، فضاهاي خالي اطراف آنها را پر کرده،موجب چسبيدن اين لايهها به يکديگر ميشوند.
مطابق آزمايشهاي اين محققان، استحکام اليافي که با استفاده از نانولولههاي کربني به هم متصل شده بودند تا ده برابر ميزان کنوني افزايش مييابد. علاوه بر اين رسانش الکتريکي کامپوزيتهاي پيشرفتهاي که با اين نانولولهها تقويت شده بودند به يک ميليون برابر مواد مشابه بدون نانولوله ميرسد و در نتيجه بدنهي هواپيماهايي که از اين مواد در ساختمان آنها استفاده شده در برابر آسيبهاي ناشي از صاعقه، به مراتب بهتر محافظت ميشوند. نکتهي جالب توجه اين روش، افزايش چنددرصدي (بسيار كم) قيمت كامپوزيتهاست كه بهدليل اضافه شدن اين نانولولهها صورت گرفتهاست؛ بنابراين با استفاده از اين روش ميتوان استحکام بدنهي هواپيماها و ديگر محصولات صنايع هوافضا را (بدون آنکه افزايش محسوسي در بهاي آنها پديد آيد) تا حد قابل ملاحظهاي بالا برد.
براي اطلاعات بيشتر در اين زمينهي مي توانيد به مقالهاي اين محققان ـ که در نشريهي Journal of Composite Materials به نشاني اينترنتي http://jcm.sagepub.com منتشر شدهاست ـ مراجعه نماييد. گفتني است نتايج اين تحقيق در همايش انجمن مهندسان پلاستيک نيز ارائه شدهاست.