Verstärkte Nanoröhren machen Karbon leitfähiger
Innovative Entwicklung verspricht in Zukunft noch leichtere Flugzeuge
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Flugzeug: Hier soll das neue Material nützlich sein (Foto: bombardier.com) |
Guildford (pte003/21.12.2016/06:05) Britische Forscher haben gezeigt, wie sie kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (Karbon) zu besserer elektrischer und thermischer Leitfähigkeit verhelfen können. Sie setzen auf Kohlenstoff-Nanoröhren, die direkt auf den Karbonfasern gezüchtet wurden. "In Zukunft könnte derart modifiziertes Karbon zu spannenden Möglichkeiten wie Energiegewinnungs- und -speicherstrukturen mit selbstheilenden Eigenschaften führen", meint Ravi Silva, Direktor des Advanced Technology Institute http://surrey.ac.uk/ati an der University of Surrey. Auch klassische Anwendungsbereiche wie die Luftfahrt würden profitieren.
Neue Leitfähigkeit
Karbonfaserverstärkte Kunststoffe sind sehr robust, aber leicht. Deshalb kommen sie in vielen Bereichen vom Motorsport bis zur Luftfahrt zum Einsatz. Letztere zeigt bislang aber auch ihre Grenzen auf. "Die Luftfahrtindustrie verlässt sich noch auf Metallstrukturen in Form von Kupfernetzen, zum Schutz vor Blitzschlag und um statische Aufladung an der Oberfläche von Karbon zu verhindern", erklärt Thomas Pozegic, Forscher am Advanced Composite Centre for Innovation and Science (ACCIS) http://bristol.ac.uk/composites der University of Bristol. Das bedeutet zusätzliches Gewicht, das dank Nanoröhren-modifiziertem Karbon in Zukunft wegfallen könnte - Flugzeuge würden also leichter.
In Zusammenarbeit mit dem Luftfahrtunternehmen Bombardier http://bombardier.com konnten die Wissenschaftler nämlich zeigen, dass direkt auf den Karbonfasern gezüchtete Kohlenstoff-Nanoröhren dem Verbundwerkstoff die gewünschten elektrischen und thermischen Eigenschaften geben können. Das Karbon wird somit multifunktional, während es seine strukturelle Integrität behält. Eben das verspricht eine Vielzahl potenzieller Einsatzmöglichkeiten in der Luftfahrtindustrie und darüber hinaus.
Enteisung und mehr
Thermisch leitfähiges Karbon beispielsweise "wird weitreichende Vorteile in der Luftfahrtindustrie haben, von verbesserten Enteisungs-Lösungen bis hin zum Minimieren der Bildung von Treibstoffdämpfen bei Reiseflughöhe", meint Ian Hamerton, Polymer- und Kompositspezialist am ACCIS. Silva wiederum betont, dass man bereits an Prototypen neuartiger Energiegewinnungs- und -speicherlösungen arbeite. Die Technologie sollte es zudem auch möglich machen, beispielsweise Sensoren oder Antennen direkt in karbonfaserverstärkte Bauteile zu integrieren.
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