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MIT erforscht Möglichkeiten zur Verstärkung von Kohlefasern

MIT-Forscher

** Richard Li und Stephen Steiner **

Das Versprechen einer hohen Festigkeit und eines geringen Gewichts der Kohlenstofffasern wurde, zumindest im Vergleich zu Aluminium, nie vollständig verwirklicht. Ein Forschungsprojekt am Massachusetts Institute of Technology steht jedoch möglicherweise kurz vor einem Durchbruch, der dieses Potenzial ausschöpfen könnte.

Es ist seit langem bekannt, dass Kohlenstofffasern, die mit winzigen Röhren aus kristallinem Kohlenstoff, den sogenannten Nanoröhrchen, beschichtet sind, bei einem Sechstel des Gewichts hunderte Male stärker sein könnten als Stahl. Bisher hat die Beschichtung von Kohlenstofffasern mit Nanoröhrchen die Hauptkohlenstofffasern abgebaut, was zu keinem nennenswerten Gewinn für die Festigkeit führt.

Brian Wardle, Professor für Aeronautik und Astronautik am MIT, sagte: "Bisher haben die Leute einen Teil des Materials verbessert, aber die darunterliegende Faser abgebaut, und es war ein Kompromiss. Sie konnten nicht alles bekommen, was Sie wollten. "

Ein paar Studenten an der MIT, die mit Wardle zusammenarbeiteten, haben jedoch einen Artikel darüber veröffentlicht, wie Kohlenstofffasern erfolgreich mit Nanoröhren beschichtet werden können, ohne die darunterliegenden Fasern zu beeinträchtigen. Postdoc-Kandidat Stephen Steiner und Doktorand Richard Li verfassten die in der Zeitschrift ACE Applied Materials and Interfaces veröffentlichte Arbeit und leiteten das Team, das das Problem bearbeitet hat.

Ein Nebeneffekt der Nanotube-Beschichtung ist, dass sie die elektrische Leitfähigkeit des Materials verbessert - eine der ersten Barrieren beim Einbau von Kohlefasern in Flugzeugzellen aufgrund von Bedenken hinsichtlich Blitzeinschlägen.

Steiner sagte: "Es gibt viele Leute, die Materialchemie für hochentwickelte strukturelle Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt entwickeln. Ich denke, das ist besonders aufregend und bietet die Möglichkeit, die Umwelt und die Leistung von Luftfahrzeugen in großem Umfang zu beeinflussen. "

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