复合材料的新型纳米屏障可增强航天器的有效载荷

萨里大学已经为超轻量和稳定的碳纤维增强聚合物(CFRP)开发了一种坚固的多层纳米屏障，可用于构建未来太空任务的高精度仪器结构。

CFRP用于当前的太空飞行任务，但由于该材料吸收水分，其应用受到限制。它通常在执行任务期间以气体形式释放，导致材料膨胀并影响结构的稳定性和完整性。工程师试图通过执行长时间，昂贵的程序(例如干燥，重新校准和烘烤)来最大程度地减少CFRP的问题，而所有这些程序可能无法完全解决问题。

在《自然材料》杂志上发表的一篇论文中，萨里大学和空中客车公司的科学家和工程师详细介绍了他们如何开发与CFRP结合的多层纳米屏障，从而消除了多个烘烤阶段和受控阶段的需要。处于未保护状态的所需存储。

萨里(Surrey)的工程师已经表明，与目前的太空任务涂层的几十微米相比，其薄的纳米屏障(仅能测量亚微米的厚度)不易受表面的应力和污染，即使在多次热循环后也能保持其完整性。

萨里大学先进技术研究所所长拉维·席尔瓦(Ravi Silva)教授说：“我们有信心报告的增强复合材料比市场上已有的类似方法和材料有了显着改进。这些令人鼓舞的结果表明我们的障碍可以消除在太空飞行中使用碳纤维增强聚合物带来的巨大成本和危险。”

空中客车防务与航天公司机械子系统与研究技术部主管克里斯蒂安·威廉姆(Christian Wilhelmi)说：“多年来，我们一直在我们的航天器和仪器结构上使用碳纤维复合材料，但新开发的纳米屏障与我们的超屏障-高模量CFRP的制造能力将使我们能够创建下一代的非排气CFRP材料，具有更大的尺寸稳定性，以支持光学器件和有效载荷，达到这一里程碑使我们有信心研究仪器规模的制造以充分证明技术。”

萨里大学副教务长研究与创新大卫·桑普森教授说：“这个研究项目延续了萨里大学与空中客车公司长期的紧密合作关系。先进的航天器材料是萨里如何支持航天部门的又一个很好的例子。我们已经这样做了数十年，我们全心全意地加强对这一领域前进的支持。我期待着萨里与空中客车公司之间的关系在未来几年内能取得更辉煌的进步。”

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