فیبر کربن تغییر شکل می تواند سیستم های مکانیکی برای آیرودینامیک

فیبر کربن تغییر شکل می تواند سیستم های مکانیکی برای آیرودینامیک ، روباتیک و موارد دیگر را جایگزین کند

برای دستیابی به بیشترین کارآیی در متغیرهای سرعت باد ، پره های توربین بادی را تصور کنید ، یا بالهای هواپیما که خم شده و فرم خود را بدون خزنده های هیدرولیکی و آئیلرون تغییر می دهند. این دو کاربرد بالقوه برای ماده فیبر کربنی است که توسط محققان سوئد رونمایی شده است.

در حال تغییر شکل با کمک ضربات الکترونیکی ، کامپوزیت فیبر کربن حالت جامد جدید توسط محققان مؤسسه فناوری سلطنتی KTH ، در یک مطالعه اثبات مفهوم منتشر شده اخیراً توسط مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم ( PNAS ) نشان داده شد. .

Dan Zenkert ، نویسنده نویسنده ، می گوید که این مواد تمام خواص مفید یک ماده شکل دهنده را نشان می دهد - بدون اشکالاتی که مانع از انجام کارهای دیگر پرواز مانند وزن و سختی مکانیکی کافی نشود.

Zenkert می گوید ، فن آوری های پیشرفته مورفینگ ، که می تواند در رباتیک و رونق ماهواره ای مورد استفاده قرار گیرد ، به سیستم های موتورهای سنگین مکانیکی ، پمپ های هیدرولیک و پنوماتیک یا solenoids تکیه می کنند تا تغییر شکل ایجاد کنند. این سیستم های مکانیکی پیچیده ، آنچه را که به عنوان "وزن انگلی" شناخته می شود ، اضافه می کنند و برای حفظ آن نیز پر هزینه هستند.

وی می گوید ، یکی از راه های کاهش پیچیدگی مکانیکی استفاده از مواد شکل دهنده جامد است.

زنکر می گوید: "ما یک مفهوم کاملاً جدید را توسعه داده ایم." "این وزن سبک ، سفت تر از آلومینیوم است و مواد با استفاده از جریان الکتریکی شکل را تغییر می دهند." وی می گوید ، این مواد قادر به ایجاد تغییر شکل های بزرگ و نگه داشتن آنها بدون قدرت اضافی ، هرچند با سرعت پایین ، هستند.

این کامپوزیت از سه لایه تشکیل شده است که دو مورد از آنها فیبر کربن تجاری است که با یون های لیتیوم در هر طرف جداکننده نازک انداخته شده است. وقتی لایه های فیبر کربن هرکدام توزیع مساوی یون ها را دارند ، مواد مستقیم هستند. هنگامی که جریان الکتریکی اعمال شود ، یون های لیتیوم از یک طرف به طرف دیگر منتقل می شوند و باعث خم شدن مواد می شوند. مع کردن جریان باعث می شود ماده به حالت تعادل بازگردد و شکل قبلی و غیرقابل انعطاف خود را بازیابد.

زنکر می گوید: "ما مدتی است که با باتری های سازه کار کرده ایم ، مانند کامپوزیت های فیبر کربن که انرژی را نیز مانند باتری یون لیتیوم ذخیره می کنند." "اکنون ما کار را بیشتر توسعه داده ایم. ما انتظار داریم که این ماده منجر به مفاهیم کاملاً جدیدی برای موادی شود که فقط با کنترل الکتریکی شکل را تغییر می دهند ، موادی که همچنین سبک و سفت هستند."

محققان اکنون با مواد سبک و ساختاری با کارکردهای حتی بیشتر و با هدف نهایی بهره وری منابع و پایداری ، به جلو حرکت می کنند.