¿Cómo se fabrica la fibra de carbono y cuál es su potencial en términos de tecnología futura?

La fibra de carbono se fabrica por pirólisis de una fibra plástica típicamente poliacronitrilo (PAN). En esencia, los elementos que no son de carbono se “queman” calentando la fibra a temperaturas muy altas sin quemar oxígeno. Se están produciendo varias reacciones físicas y químicas que obligan a la mayoría de los enlaces a alinearse en la dirección de la fibra, esto endurece mucho la fibra, que es lo que hace que la fibra de carbono sea tan poderosa. Esto luego se teje en la tela y generalmente cuando se usa para hacer piezas impregnadas con una resina que le permite mantener una forma. La fibra de carbono tiene mucho pontetial, lo único que se interpone en su camino es que su fabricación en bruto consume mucha energía y su uso para fabricar piezas también requiere mucha mano de obra, ya que no es moldeable, debe moldearse para dar forma y luego fraguar. Esto significa que no puede presionar toneladas de formas complejas una tras otra como chapa. Sin embargo, lo mejor de esto es su rigidez específica. En realidad, solo supera ligeramente a las aleaciones de metal muy fuertes en cuanto a resistencia. También tiene una densidad muy baja. Esto permite hacer grandes estructuras ligeras con buena rigidez. La fibra de carbono tiene el potencial de permitir que el uso supere el próximo rendimiento del dos por ciento de las cosas que usamos todos los días haciéndolas más ligeras. Los autos más livianos, los aviones, las casas que le llames fibra de carbono tienen el potencial de aligerar el mundo.

Dependiendo de que sea más barato y particularmente menos tiempo para convertirlo en cosas. Hasta entonces, es principalmente una novedad en la mayoría de las aplicaciones donde obtener un dos por ciento más ligero realmente no importa. No hay nada realmente novedoso sobre la fibra de carbono, es solo el siguiente paso en la evolución de los materiales de matriz de fibra. El más utilizado puede ser la fibra de vidrio que permitió la creación de formas complejas sin maquinaria grande, aunque mucho más barata de fabricar y usar, pero no es tan rígida o fuerte como la fibra de carbono.

Hola, gracias por tu pregunta. He escrito una gran cantidad de respuestas sobre la fibra de carbono y cubrí el proceso de fabricación y las implicaciones de costo de la fibra de carbono estándar de alta resistencia y más fibras especiales en la respuesta a “¿Cuál es todo el proceso de fabricación de fibra de carbono y fibra de carbono pre-preg y es Es caro”.

En términos de ‘tecnología futura’, debería agregarse que la fibra de carbono está aquí y ahora estamos haciendo cosas con ella. Los autos deportivos más exóticos, el equipo deportivo más liviano y rígido, extremidades protésicas que les permiten a los corredores ir más rápido que las personas, las armas y los aviones ‘aptos’. En términos del futuro y la fibra de carbono, las fibras de mayor rendimiento serán más asequibles. El rendimiento base de las fibras de alta resistencia será mayor y habrá un mayor volumen de producción. Esto significará que se abrirá camino en más aplicaciones donde se hubiera considerado demasiado costoso.

Esto permitirá a los fabricantes de motores reducir el peso y cumplir con los objetivos de emisión. Los fuselajes de las aeronaves se volverán más ligeros de manera similar y tendrán más capacidad de carga o capacidad de combustible para un mayor alcance.

Básicamente, la fibra de carbono es muy fuerte y rígida para su peso, por lo que cualquier cosa que flote, vuele o necesite acelerar se beneficiará del lado de la fuerza / ingravidez. La rigidez también es importante. ¡A nadie le gusta ver alas en un avión doblado!

En términos de futuros materiales estructurales de carbono, debe observar el grafeno y los nanotubos de carbono. Estos últimos ahora están disponibles, aunque a un alto costo en cantidades comerciales. Las láminas de grafeno tienen una serie de propiedades increíbles que incluyen alta resistencia, la mejor conductividad eléctrica y absorción masiva de luz, etc., pero deben cultivarse en una placa de metal mediante un proceso que produce muchos subproductos tóxicos. Aunque las cosas han mejorado, todavía no estamos en un punto en el que lo estamos ejecutando como rollos de papel. Estas tecnologías de carbono son mucho más fuertes que la fibra de carbono y tendrán la relación fuerza / peso que podrían hacer posibles cosas como los cables de elevadores aéreos.

More Interesting

¿Cómo se fabrica la tecnología?

¿Qué debería pensar de esta tecnología? ¿Es de verdad? https://www.youtube.com/watch?v=v-0KiXJ0lwU

¿Qué les falta a los países en desarrollo en términos de tecnología?

¿Qué es mejor nanociencia y tecnología en el DCE o electrónica industrial en el NIT Rourkela?

¿Qué objeto único, si se devuelve 2000 años en el tiempo, tendría el efecto más profundo en la civilización?

¿Es plausible que en el futuro cercano alguien pueda desarrollar una integración de tecnología EEG y AR? Por ejemplo, proyectar un 'genio motivador' que nos calme, nos consuele y nos motive cuando sentimos estrés y ansiedad.

¿Es cierto que necesita cinco lámparas idénticas para el doble de brillo que una sola lámpara?

¿Por qué los vehículos militares tienen una tecnología tan vieja / ineficiente? Por ejemplo, el MDL en un avión contiene datos de la misión en hasta 2 chips que cada uno tiene unos pocos megabytes. Por menos de una décima parte del costo, una unidad flash podría almacenar 10k veces más.

Existe la posibilidad de reemplazar algunas habilidades intelectuales con algoritmos. El modelo económico es obsoleto desde esa perspectiva. ¿Qué sería más difícil: cambiar la economía o cambiar el desarrollo tecnológico?

¿Por qué la gente todavía no reconoce los antiguos descubrimientos indios?

¿Cuál es el teléfono Nexus más favorito?

¿Cuál es el objetivo del podcast de TEA? ¿Qué lo diferenciará del sitio web y las cuentas de Instagram y Twitter de TEA? ¿Y pueden los seguidores / lectores de TEA enviar preguntas para ser respondidas en el podcast?

A lo largo de toda la historia, ¿qué pieza de tecnología se produjo mucho más allá de su tiempo?

¿Cómo funcionará Apple Watch de forma segura sin Touch ID cuando se usa con Apple Pay?

¿Qué tecnología musical es mejor que un CD?