تحولی بزرگ در خودرو‌های برقی و هواپیما‌ها با فیبر‌های کربنی

پژوهشگران نوعی فیبر از جنس نانولوله‌های کربنی ساخته‌اند که رسانایی الکتریکی نزدیک به مس دارد، اما ۶ برابر سبک‌تر است. این دستاورد می‌تواند تحولی بزرگ در صنایع خودرو‌های برقی، هواپیما‌ها و پهپاد‌ها ایجاد کند.

به گزارش مجله خبری نگار، وبگاه تِک‌اِکسپلور در گزارشی آورده است:

از مدت‌ها پیش پژوهشگران می‌دانند که نانولوله‌های کربنی (لوله‌های توخالی و بسیار نازک از جنس کربن) می‌توانند جایگزین خوبی برای سیم‌های مسی و آلومینیومی باشند، زیرا بسیار سبک هستند؛ اما مشکل همیشه این بود که رسانایی الکتریکی آنها به اندازه مس نبود.

اکنون، پژوهشگران اسپانیایی موفق شده‌اند این مشکل را حل کنند. آنها فرآیندی را ابداع کرده‌اند که می‌تواند در مقیاس صنعتی تولید شود و نتایج آن در مجله معتبر سایِنس/ Science منتشر شده است.

رسانایی نزدیک به مس، با وزن ۶ برابر کمتر

محققان مؤسسه مواد ایمدئا (IMDEA) در مادرید نوعی فیبر از نانولوله‌های کربنی ساخته‌اند که رسانایی الکتریکی آن در دمای اتاق حدود نیمی از رسانایی مس است؛ اما نکته مهم اینجاست که این فیبر شش برابر سبک‌تر از مس است؛ به عبارت دیگر، اگر از این ماده سیم بسازید، نصف مس جریان برق را منتقل می‌کند، اما وزن آن به یک‌ششم مس می‌رسد. این مزیت وزنی برای صنایعی که وزن برای آنها حیاتی است، تفاوتی بزرگ ایجاد می‌کند.

خوان خوزه ویلاتلا (Juan José Vilatela)، سرپرست این پژوهش، می‌گوید: این اولین‌بار است که فیبر‌های نانولوله کربنی به رسانایی می‌رسند که بتوانند جایگزین واقعی مس در مقیاس صنعتی شوند.

راز موفقیت دانشمندان

راز موفقیت دانشمندان افزودن ماده‌ای به نام تتراکلروآلومینات (Tetrachloroaluminate) به فیبر‌های کربنی بود. این ماده بدون آنکه به ساختار فیبر آسیب بزند، رسانایی آن را تا ۱۷ برابر افزایش می‌دهد.

آنا اینس د ایسیدرو گومز (Ana Inés de Isidro Gómez)، نویسنده اول این مطالعه، توضیح می‌دهد: این ماده در مقایسه با سایر موادی که آزمایش کردیم، اثر بسیار خوبی دارد بدون اینکه وزن را زیاد کند.

به گفته پژوهشگران، این فیبر‌های جدید پنج برابر قوی‌تر از کابل‌های معمولی هستند، در حالی که وزن آنها نصف است؛ یعنی هم سبک‌ترند و هم مقاومت بیشتری دارند.