обудування - полегшення конструкції літального апарата. Заміна від 50 до 30 млн. заклепок, що використовуються сьогодні при виготовленні корпусу великого пасажирського літака, на зварні шви дозволила б значно полегшити його, здешевити виробництво і істотно поліпшити експлуатаційні характеристики. Така заміна можлива лише при виконанні умови рівності міцності зварного шва і міцності зварюваного матеріалу. Конструкція літака повинна мати всі деталі з однаковою міцністю. Однак сучасні методи зварювання авіаційних матеріалів (алюмінієвих і титанових сплавів) не дозволяють в повною мірою виконувати цю вимогу.
Вчені Інституту теоретичної та прикладної механіки СО РАН (ІТПМ СВ РАН) розробили лазерну зварювання із застосуванням наночастинок, що дозволяє істотно поліпшити характеристики міцності властивості зварного шва. Основна ідея нової технології - управління процесом кристалізації при зварюванні за допомогою наночасток тугоплавкого з'єднання (Наприклад, карбіду титану), які вводять в зварний шов. Тим самим підвищуються механічні властивості (міцність і пластичність) металу шва, зростає в кілька разів відносне подовження, збільшуються межа міцності і межа плинності.
2.2 Нанотехнології в автомобілебудуванні
У цілому, говорячи про представилися можливості використання наноматеріалів в автомобільній промисловості , треба відзначити, що в цій області вже накопичений деякий, здебільшого позитивний досвід, а перспективи застосування нанотехнологій у автомобілебудуванні поки ще приховані від наших очей.
Фарба
Автором однієї з перших помітних ініціатив у цій галузі стала компанія Daimler-Crysler, яка починаючи з 2003 року за фарбуванні кузовів автомобілів марки Mercedes-Benz серій E, S, CL, SL і SLK використовує прозорий лак. Покриття включає нанорозмірні (бл. 20 нм) керамічні частинки, у зв'язку з чим була змінена та молекулярна структура самого сполучного складу. На практиці це дозволило значно поліпшити зносостійкість, а разом з тим і декоративні властивості лакофарбового покриття перерахованих вище моделей.
Продовжуючи тему про інноваційних видах автомобільних лакофарбових покриттях, хочеться згадати про роботах, що ведуться в цьому напрямку компанією Du-Pont. Згідно опублікованої інформації, компанією ведеться розробка принципово нового лакофарбового матеріалу з активним залученням останніх досягнень в нанотехнології. За повідомленнями розробника, нові л/к матеріали будуть екологічно чистими, мати підвищену зносостійкість, але, що саме примітне, висихання шару такої фарби при впливі на нього УФ-випромінювання не перевищуватиме десяти секунд. Правда, для роботи з такою л/к системою попередньо необхідно озброїтися і новим обладнанням. Серед намічених планів компаніями, що займаються розробкою і виробництвом лакофарбових покриттів, створення в недалекому майбутньому захисних лакофарбових покриттів, здібних довільно змінювати свій колір (залежно від подаваного на них напруги), а також при необхідності навіть блокувати проникнення радіосигналів заданих частот в салон автомобіля.
Антикорозійні склади
Накопичений досвід у області нанорозмірних частинок дозволив німецьким вченим з Інституту нових матеріалів у Саарбрюккене заявити про можливості створення незабаром інгібіторів корозії нового покоління. Керівник інституту професор хімії Гельмут Шмідт описав принцип дії нових інгібіторів наступним чином: В«... до стандартного покриттю автомобіля ми підмішуємо наночастинки, що виконують функцію інгібіторів корозії, причому надаємо їм такі властивості, щоб вони у випадку необхідності забезпечували швидку дифузію відповідних компонентів покриття в зону пошкодження і як б затягували рану В». Те, що такі інгібітори корозії мають здатність вільно переміщатися усередині твердого лакофарбового покриття, професором Шмідтом було доведено вже десять років тому. Тоді йому вдалося виявити, що наночастинки на металевій, скляній або керамічної поверхнях ведуть себе як іони у вільному розчині. Говорячи іншими словами, вони прагнуть забезпечити і підтримувати в усьому обсязі рівновагу, а будь-який перепад концентрації, викликаний, приміром, подряпиною на лакофарбовому покритті, негайно вирівняти за рахунок дифузії.
Двигун
Значний потенціал несуть у собі розробки нових матеріалів, які можуть бути використані для конструювання нових автомобільних двигунів. Зростаючі рік від року вимоги до показників економічності двигунів і зниження токсичності вихлопу змушують автомобільних конструкторів вести активний пошук альтернативних чавуну і сталі матеріалів. В якості одного з найбільш перспективних, здатних стати основою для створення нових моделей двигуна матеріалів розглядається модифікований Нанокомпозитні матеріалами пластик. Теоретично використання таких полімерів дозвол...
