(PhysOrg.com) - Чтобы снизить потребление топлива самолетов и судов, необходимо уменьшить их сопротивление потоку. Новая краска делает это возможным. Она не только снижает затраты, но также сокращает эмиссию CO2.
Как всегда разработку новой краски вдохновила природа: чешуя быстро плавающих акул значительно уменьшает сопротивление потоку. Задача состояла в применении этих знания в краске, которая могла бы противостоять жестким требованиям авиации. Температурные колебания от -55 до +70 градусов Цельсия; интенсивная ультрафиолетовая радиация и высокие скорости. Ивонна Уилке (Yvonne Wilke), доктор Волмар Стензэль и Манфред Пешка из Института Фронхофера технологии машиностроения и прикладного исследования материалов в Бремене (Германия), разработали не только краску, которая уменьшает аэродинамическое сопротивление, но также и технологию ее производства. С учетом их достижений, команде удостоена в 2010 Приза Джозефа фон Фронхофер.
Краска имеет сложную структуру. Неотъемлемая ее часть: наночастицы, которые гарантируют, что краска противостоит ультрафиолетовой радиации, температурным изменениям и механическим нагрузкам, на устойчивом основании. "Краска предлагает большие преимущества," объясняет доктор Волмар Стензэль. "Она применяется как последнее покрытие на самолете, таким образом, чтобы никакой другой слой материала больше не требовался. Она не добавляет никакого дополнительного веса, и даже когда самолет ремонтируют каждые пять лет, краска может быть полностью удалена и повторно нанесена, при этом другие дополнительные затрат отсутствуют. Кроме того, она может быть применено к сложным трехмерным поверхностям без проблем." Следующий шаг должен был разъяснить, как краска может использоваться в промышленных масштабах производства. " Наше решение состояло не из применения краски непосредственно, но вместо этого через трафарет," говорит Манфред Пешка. Это дает краске его структуру шагрени. Уникальный вызов должен был применить жидкую краску равномерно в тонком слое на трафарете, и в то же самое время гарантировать, что это может снова быть отделено от основы даже после ультрафиолетовой радиации, которая требуется для упрочнения.
При нанесении краски на каждый самолет во всем мире, можно сэкономить 4.48 миллионов тонн топлива. При применении в судостроении: команда была в состоянии уменьшить трение воды о стенки корпуса более чем на пять процентов в испытаниях на корабле в судостроительной верфи. Экстраполируя эти данные на один год, это означает потенциальную экономию 2 000 тонн топлива для большого контейнеровоза. Морские водоросли или прилипалы, которые свойственные корпусу судна,усложняют это применение. Исследователи имеют два решения этой проблемы. Ивонна Уилке объясняет: "Первое решение это осуществить структурировании краски таким способом, что загрязняющие организмы не смогут устойчивое схватиться с корпусом судна и будут просто смыты на высоких скоростях. Второе решение стремится объединить предохраняющий от обрастания элемент с краской."
Независимо от экономии топлива, есть еще более интересные применения - например, на ветроэлектростанциях. Здесь также, сопротивление воздуха имеет отрицательный эффект на лопатки ротора. Новая краска улучшит эффективность системы.
Источник: patent.ucoz
|
