Команда ученых из Университета штата Северная Каролина успешно использовала композитные металлические пены (CMF) для остановки пуль и блокирования излучения. Команда работала над созданием нового с целью превзойти алюминий при использовании в конструкции крыльев самолетов.
CMF состоят из полых сфер, которые были сделаны с использованием одного типа металла и содержатся в твердой матрице, которая создается с использованием того же или другого металла. CMF легче, чем традиционные твердые металлы, но могут обеспечить сопоставимые преимущества. Команду возглавляет профессор Афсане Рабиель, а последний созданный материал известен как Infused CMF.
Последнее введенное CMF было основано на CMF из стали и стали, что подразумевает, что и матрица, и полые сферы выполнены из нержавеющей стали. Кроме того, благодаря использованию вакуумного процесса в материал вводится гидрофобная эпоксидная смола (она вводится в материал). В результате этого процесса внутренняя часть циферблата заполнена эпоксидной смолой. Процесс также гарантирует, что 88% мельчайших пор в материале матрицы заполнены.
Команда проверила CMF, вливаясь в обычный аэрокосмический алюминий, чтобы определить, какой материал будет работать лучше всего при использовании на передней кромке крыла самолета. Был сделан вывод, что CMF показал лучшие результаты в трех конкретных областях. Оказалось, что он лучше собирает и катит воду, чем позволяет ей держаться на месте. В техническом жаргоне угол контакта для настоянного CMF был на 130% выше, чем у алюминия. Угол контакта материала обратно пропорционален количеству воды, которая прилипает к поверхности.
Во-вторых, после того, как насекомые были уничтожены обоими материалами, в настоянном CMF накапливалось на 60% меньше отходов с точки зрения высоты накопления и на 30% меньше в зависимости от покрытой площади. Третий и последний, настоянный CMF показал лучшие результаты в тестах на дробеструйную обработку. Рабией сказал: «Наши результаты показывают, что инфузионный CMF может быть ценной заменой. [for aluminum], предлагая лучшую производительность с тем же весом. Точно так же результаты показывают, что мы могли бы использовать различные материалы для матрицы или сфер, чтобы создать комбинацию, которая работает так же хорошо, как и обычный алюминий, с долей веса. В любом случае, вы повышаете эффективность использования топлива и производительность ».
Статья об исследовании была опубликована в журнале Applied Surface Science.
