Nytt supermaterial för stora konstruktioner

2013-08-20 14:34  

Små byggblock av kolfiber tillverkade i en 3d-skrivare kan monteras ihop likt legobitar till stora byggen som broar och flygplan.

Kan man tillverka ett flygplan i en 3d-skrivare?

Den frågan ställde sig Neil Gerschenfeld som är chef för Center for Bits and Atoms vid MIT i USA.

Nej, att skriva ut så stora konstruktioner är inte praktiskt möjligt.

Men att 3d-skriva små komponenter som kan monteras ihop till större föremål som flygplansvingar, rymdfarkoster och broar borde vara möjligt.

Det var utgångspunkterna för ett forskningsprojekt vid MIT som nu resulterat i den typen av byggblock, skriver MIT News.

Byggblocken som Neil Gerschenfeld och hans kollegor konstruerat är tillverkade av kolfiber som förstärkts med en polymer och har formen av ett platt X. I mitten finns ett hål där benet från ett annat X kan "snäppas" fast. Genom att montera ihop flera X har forskarna konstruerat en oktaeder som de kallar "cubocts". Dessa kan sedan byggas ihop på olika sätt och forma strukturer för stora konstruktioner.

Enligt forskarna kan en sådan konstruktion med densiteten 7,2 milligram/kubikcentimeter klara ett tryck på 12,3 megapascal.

Det är tio gånger mer än vad andra material med samma densitet klarar av.

En stor fördel med det nya konstruktionsmaterialet är att en färdigbyggd struktur kan plockas isär bit för bit. Det gör att en skadad del lätt kan bytas ut vilket skulle kunna revolutionera exempelvis flygindustrin där det krävs väldigt stora monteringshallar när en vinge eller en kropp av kompositmaterial måste byggas som en enhet.

Flygplansdelar byggda av kompositer är dessutom mycket svårare att reparera än konstruktioner av metall. Om de istället byggs av "cubocts" förenklas både montering och reparationer.

- Det här kan bli omvälvande och öppnar intressanta möjligheter för att konstruera och bygga flygplansstrukturer, säger Alain Fontaine som är innovationschef vid Airbus till MIT News.

För att vidareutveckla sitt projekt bygger nu forskarna robotar som kan sätta samman "kolfiberklossarna" till användbara strukturer.

En rapport om det nya byggmaterialet har publicerats i Science som säljer den via sin webb.

Men det finns även en hel del information i Wikpedias nyskrivna artikel "Reversibly-assembled cellular composite materials".

Jan Melin

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

Debatt

Läs mer