Банановые волокна предложили использовать в производстве автомобилей — Naked Science
6 минут
Мария Кривоченко

Банановые волокна предложили использовать в производстве автомобилей

Исследование показало, что волокна плантанов, растения семейства банановых, можно использовать в автомобильной промышленности. Из них получается прочный и дешевый материал для производства деталей.

©Университет Йоханнесбурга
©Университет Йоханнесбурга

Материалы из натуральных волокон не ржавеют и не подвержены коррозии, в отличие от стали и алюминия. К тому же с ними легко работать: они прочные и хорошо подавляют шумы и вибрацию. Производители автомобилей используют их для изготовления дверных панелей, внутренних крышек двигателей и шумоизоляции. К сожалению, композитные материалы из натуральных волокон недостаточно гибкие и растяжимые, что усложняет изготовление большого количества деталей.

Исследователи из Университета Йоханнесбурга предложили использовать плантаны (крупные овощные бананы, распространенные в Африке, Азии и Южной Америке) в автомобильной промышленности. Вместе с углеродными нанотрубками и эпоксидной смолой они образуют природный полимерный нанокомпозитный материал.

«Соединение плантана с углеродными нанотрубками повышает механическую и тепловую прочность композита. Эти улучшения делают его конкурентоспособным материалом для некоторых автомобильных деталей», — рассказал профессор Тянь-Цзянь Джен, ведущий научный сотрудник исследования и заведующий кафедрой машиностроения Университета Йоханнесбурга.

а) Необработанное волокно плантана; b) обработанное волокно плантана / ©Университет Йоханнесбурга

По мнению ученых, производство автомобильных деталей из натуральных материалов имеет ряд преимуществ: это возобновляемый и недорогой ресурс, который обладает высокой удельной прочностью и жесткостью при небольшой плотности.

«Использование автомобильных деталей, изготовленных из таких композитов, позволяет снизить массу транспортного средства. Это сделает его более безопасным и экономичным. К тому же компоненты не будут ржаветь или разрушаться, как металлы», — говорит доктор Патрик Эхи Имоисили, постдокторант кафедры машиностроения. Однако он отмечает, что у таких материалов есть и серьезные недостатки: способность поглощать воду, низкие ударная вязкость и термостойкость — эти проблемы еще предстоит решить.

Исследователи изготовили компрессионно-формованный стресс-тестовый объект. Они использовали одну часть несъедобных волокон плантана, полученных из псевдостеблей растений, четыре части эпоксидной смолы и углеродные нанотрубки. Испытания показали, что композит, содержащий 1% нанотрубок, обладает лучшей прочностью и жесткостью по сравнению с одной только эпоксидной смолой. Их наличие также повысило ударную вязкость и термостойкость.

Использование продовольственных культур в промышленности может привести к нехватке продуктов в бедных регионах. Кроме того, производители автомобилей будут нуждаться во все большем объеме материалов, который может сокращаться, если урожай будет низким, а это навредит производству. Однако в случае с плантанами риск возникновения этих проблем невелик, поскольку фермеры считают их псевдостебли отходами и выбрасывают после сбора урожая.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
3 часа назад
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

Вчера, 15:24
5 минут
Илья Ведмеденко

Военно-морской флот получил многоцелевую атомную подводную лодку К-561 «Казань». Это один из самых совершенных кораблей такого типа в мире.

Позавчера, 17:46
17 минут
Александр Березин

SpaceX после затяжной серии аварий нормально посадила прототип Starship SN15. Огромная стальная ракета поднялась в воздух на десять километров, выполнила там сложные кульбиты, которые не могла сделать ни одна ракета ранее, а затем плавно опустилась вниз. Одни говорят, что это революция, другие — что «СССР так умел полвека назад». Кто прав и что будет дальше? Попробуем разобраться.

2 мая
62 минуты
Николай Цыгикало

Знаменитый ракетный комплекс «Искандер» стал одним из символов российской военной мощи. Он не покидает центра внимания экспертов и средств массовой информации, а его тактико-технические характеристики приводятся в каждом информационном ресурсе военной тематики. Но цифры цифрами, а что за ними? Посмотрим на работу «Искандера» с разных сторон, чтобы разобраться в принципах действия и логике конструктивных решений. Тогда глубина понимания позволит пройти дальше одних лишь цифр ТТХ, и при всей важности они окажутся не на первом месте. Наш материал — самый полный рассказ о работе «Искандера» в открытом доступе.

Позавчера, 17:46
17 минут
Александр Березин

SpaceX после затяжной серии аварий нормально посадила прототип Starship SN15. Огромная стальная ракета поднялась в воздух на десять километров, выполнила там сложные кульбиты, которые не могла сделать ни одна ракета ранее, а затем плавно опустилась вниз. Одни говорят, что это революция, другие — что «СССР так умел полвека назад». Кто прав и что будет дальше? Попробуем разобраться.

4 мая
4 минуты
Ольга Иванова

Ученые из Финляндии определили причины того, почему «собака бывает кусачей» по отношению к человеку и другим животным.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: