”Skinn” av kolnanorör kan skydda framtidens raketer

2019-11-15 09:34  
Professor Zhiyong Liang och Ayou Hao visar kolfiberförstärkt plast med ett skyddande lager av deras nya kompositmaterial, som har värmts till 1 900 grader. Foto: Florida State University

Forskarnas nya kompositmaterial öppnar vägen för böjliga värmesköldar med låg vikt. Deras kolnanorör skulle kunna täcka framtidens raketer, som ett tunt skinn.

Med återbruk som en stark trend inom rymdindustrin blir det intressant att hitta nya material med en högre kapacitet för att klara upprepad upphettning. I hastigheter upp till Mach 8 kommer även framtidens överljudsflyg att ha behov av värmesköldar som är smidigare än dagens lösningar.

Nu utvecklar forskare vid Florida State University en ersättare till de kompositmaterial av kolfiberförstärkt plast som används inom rymdindustrin. De har utgått från så kallat buckypaper – ark gjorda av kolnanorör, med en tjocklek på 120–650 mikrometer. Genom att dränka dem i fenol skapade forskarna vid College of Engineering ett lättviktigt kompositmaterial.

Teamet tog fram prover i olika tjocklekar och utsatte dem bland annat för en öppen låga. Deras behandlade buckypaper visade sig fördela värmen effektivare än de konventionella kontrollmaterialen. Men den mest avvikande egenskapen var att kolnanorören förblev böjliga och starka även efter uppvärmning – till skillnad från de andra materialen.

Läs mer: Lista: Grafen kan ersätta sällsynta metaller

Böjligheten är en viktig faktor då det gör kolnanorören mindre benägna till att spricka vid höga temperaturer, jämfört exempelvis med de keramiska material som ofta används i värmesköldar.

Flexibiliteten innebär att det nya materialet skulle kunna användas som ett väldigt tunt skinn utanpå exempelvis en raket. Det värmeavvisande höljet skulle då även bidra till att ge stöd åt hela konstruktionen.

Läs mer: MIT-forskare har byggt en fungerande processor av kolnanorör

Den låga vikten kommer givetvis att uppskattas av ingenjörerna – och FSU-projektet har redan plockat hem en andraplats i 2019 års National Space and Materials Symposium, samt en tredjeplats vid Society for the Advancement of Materials and Process Engineering 2019 University Research Symposium. Det skriver Florida State University på sin hemsida.

John Edgren

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Debatt