Ny teknik som kan förbättra både elektrisk och värmeledningsförmåga hos konventionella kompositmaterial har utvecklats tack vare ett samarbete mellan University of Surrey, University of Bristol och flygbolaget Bombardier.
Kolfiberkompositer, består av förstärkande kolfibrer i en plast, har revolutionerat industrier som kräver starka, ändå lätta material. Dock, deras tillämpning har hindrats av inneboende dåliga elektriska och termiska konduktiviteter.
Ny forskning, publicerad i tidningen Vetenskapliga rapporter , visar att genom att odla nanomaterial, specifikt kolnanorör, på ytan av kolfibrerna är det möjligt att ge dessa nödvändiga egenskaper.
Forskningen, genomförd vid University of Surreys Advanced Technology Institute (ATI) och University of Bristols Advanced Composite Center for Innovation and Science (ACCIS), visar potentialen för en kolfiberarmerad plast att göras multifunktionell, samtidigt som den bibehåller sin strukturella integritet. Ny funktionalitet inklusive sensorer, energi skördande belysning och kommunikationsantenner kan nu integreras i kompositens struktur för att inleda en ny era inom kompositteknik.
Professor Ravi Silva, Direktör för ATI och chef för Nanoelectronics Center (NEC) vid University of Surrey sa:"I framtiden, kol nanorörsmodifierade kolfiberkompositer kan leda till spännande möjligheter som energihämtning och lagringsstrukturer med självläkande kapacitet. Vi arbetar för närvarande med sådana prototyper och har många idéer, inklusive införlivande av nuvarande flyg-/satellitteknik i bildesign. "
Dr Thomas Pozegic, Research Associate i ACCIS och tidigare doktorand vid University of Surrey, förklarade:"Flygindustrin förlitar sig fortfarande på metallkonstruktioner, i form av ett kopparnät, för att ge skydd mot blixtnedslag och förhindra statisk laddningsackumulering på den övre ytan av kolfiberkompositer på grund av den dåliga elektriska konduktiviteten. Detta ökar vikten och gör tillverkningen med kolfiberkompositer svår. Materialet som vi har utvecklat använder högkvalitativa kolnanorör som odlas med hög densitet för att möjliggöra elektrisk transport genom kompositmaterialet. "
Dr Ian Hamerton, Läsare i polymerer och kompositmaterial i ACCIS, kommenterade:"Forskningen har visat att kolnanorör kan avsevärt förbättra värmeledningsförmågan hos kolfiberkompositer. Detta kommer att ha omfattande fördelar inom flygindustrin, från att förbättra avisningslösningar till att minimera bildandet av bränsleångor vid marschhöjder. "
