(H2N2)-Những nỗ lực để chế tạo tua bin gió có khả năng thu nhiều năng lượng từ không khí bị hạn chế bởi trọng lượng của các cánh quạt. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Case Westerm Reserve đã chế tạo mẫu cánh quạt cực nhẹ, chắc gấp 8 lần và bền hơn so với các loại cánh quạt đang được sử dụng.
Đây là cánh quạt đầu tiên trên thế giới làm từ polyurethane được gia cố bằng các ống nano cácbon. TS Marcio Loos, tác giả nghiên cứu cho biết: sử dụng cánh quạt nhỏ đã được làm mẫu, ông đã sản xuất được cánh quạt kích thước 29 inh nhẹ, chắc và bền hơn.
Các cánh quạt càng nặng thì sẽ cần có nhiều gió hơn để làm quay rotor. Nghĩa là thu được ít năng lượng. Do đó, các cánh quạt nhẹ trọng lượng nhẹ, chắc chắn cho phép tăng đối đa sản lượng năng lượng.
Các kết quả thử nghiệm cơ học đối với ống nano cácbon gia cố polyurethane cho thấy vật liệu này tốt hơn hẳn so với các loại nhựa hiện đang được sử dụng để sản xuất các cánh quạt tua bin gió.
Theo các nhà nghiên cứu, các ống nano cácbon nhẹ hơn sợi cácbon và nhôm cũng như có độ căng mạnh hơn gấp 5 lần so với sợi cácbon và hơn 60 lần nhôm. Thử nghiệm về độ bền cho thấy composit polyurethan được gia cố bền hơn khoảng 8 lần so với nhựa epoxi gia cố bằng sợi thủy tinh. Trong các thử nghiệm về vết nứt phân lớp, vật liệu mới dai gấp gần 8 lần.
Kết quả thử nghiệm thậm chí còn khả quan hơn khi so sánh với nhựa vinyl ester gia cố sợi thủy tinh, một vật liệu khác được sử dụng để chế tạo cánh quạt. Vật liệu composit mới còn có tỷ lệ gia tăng vết nứt chỉ bằng một phần so với nhựa epoxi và vinyl ester truyền thống.
Nhóm nghiên cứu đang tiếp tục thử nghiệm các điều kiện tối ưu cho sự phân bố ổn định các ống nano cácbon bên trong polyurethane.
Hoahocngaynay.com
Nguồn NASATI/EscienceNews
