p Engenheiros do Laboratório de Pesquisa do Exército dos EUA e da Universidade de Maryland desenvolveram uma técnica que faz com que um material composto se torne mais rígido e resistente sob demanda quando exposto à luz ultravioleta. p Este controle sob demanda do comportamento composto pode permitir uma variedade de novos recursos para o futuro projeto de helicópteros do Exército, Performance e manutenção.

p Dr. Frank Gardea da ARL, um engenheiro de pesquisa, disse que o foco da pesquisa era controlar como as moléculas interagem umas com as outras. Ele disse que o objetivo era "fazer com que eles interajam de uma forma que mude em um tamanho pequeno, ou nanoescala, pode levar a mudanças observadas em um tamanho maior, ou macroescala. "

p Dr. Bryan Glaz, O cientista-chefe da Diretoria de Tecnologia de Veículos da ARL disse que "uma motivação importante para este trabalho é o desejo de projetar novas estruturas, começando da nanoescala, para habilitar conceitos avançados de helicópteros que foram propostos no passado, mas eram inviáveis ​​devido às limitações dos compostos atuais. Um dos recursos mais importantes previstos por esses conceitos é uma carga de manutenção significativamente reduzida devido aos compromissos que fazemos para voar em altas velocidades, ele disse.

p A redução da manutenção programada das futuras plataformas de aviação do Exército é um importante direcionador tecnológico para os conceitos operacionais futuros.

p "As propriedades mecânicas aprimoradas com penalidades de peso potencialmente baixo, habilitado pela nova técnica, poderia levar a estruturas baseadas em nanocompósitos que permitiriam conceitos de helicópteros que não podemos construir hoje, "Glaz disse.

p O trabalho conjunto, publicado recentemente em Interfaces de materiais avançados , mostra que esses materiais compostos podem se tornar 93 por cento mais rígidos e 35 por cento mais fortes após uma exposição de cinco minutos à luz ultravioleta.

p A técnica consiste em anexar moléculas reativas à luz ultravioleta a agentes de reforço como os nanotubos de carbono. Esses agentes de reforço reativos são então incorporados em um polímero. Após a exposição à luz ultravioleta, uma reação química ocorre de modo que a interação entre os agentes de reforço e o polímero aumente, tornando o material mais rígido e resistente.

p Os pesquisadores disseram que a química usada aqui é geralmente aplicável a uma variedade de combinações de reforço / polímero, expandindo assim a utilidade deste método de controle para uma ampla gama de sistemas de materiais.

p "Esta pesquisa mostra que é possível controlar a propriedade geral do material desses nanocompósitos por meio da engenharia molecular na interface entre os componentes do compósito. Isso não é importante apenas para a ciência fundamental, mas também para a otimização da resposta do componente estrutural. "disse o Dr. Zhongjie Huang, um pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Maryland.

p Os pesquisadores do Exército conceberam esta abordagem fundamental para o potencial de "permitir novas capacidades de salto à frente em apoio à Prioridade de Modernização do Exército de Levantamento Vertical Futuro, "funcionários disseram.

p "Neste caso, o desenvolvimento de estruturas avançadas para permitir o salto à frente dos recursos da aviação do Exército atualmente não viáveis ​​devido às limitações nas propriedades mecânicas dos materiais atuais, "Glaz disse." Isto é especialmente importante para o futuro ambiente operacional imaginado, que exigirá longos períodos de operação sem a oportunidade de retornar às bases fixas para manutenção. "

p Algumas opções de design particularmente atraentes que correspondem a cargas mecânicas e vibrações mais baixas não são atualmente alcançáveis ​​devido a limitações no amortecimento estrutural em lâmina sem dobradiça ou estruturas de asa.

p Estruturas futuras baseadas neste trabalho podem ajudar a levar a novos compósitos com amortecimento estrutural controlado e baixo peso que podem permitir baixa manutenção, conceitos de helicópteros de alta velocidade que atualmente não são viáveis ​​(por exemplo, tiltrotores macios no plano).

p Além disso, a resposta mecânica controlável permitirá o desenvolvimento de estruturas aeroespaciais adaptativas que podem acomodar as condições de carregamento mecânico.

p "O Laboratório de Pesquisa do Exército e seus parceiros continuarão a investir em tecnologias emergentes e inspiradas no Soldado que permitirão maior confiabilidade, melhor desempenho, e capacidades de salto à frente que são essenciais para o avanço das plataformas de próxima geração usadas por soldados, "disse Elias Rigas, chefe de divisão da Divisão de Pesquisa Aplicada de Veículos ARL.

p A colaboração entre o ARL e a Universidade de Maryland foi crucial no desenvolvimento deste método.

p "Em nosso laboratório na UMD, temos desenvolvido nanomateriais de carbono e química únicos, mas foi só depois que Gardea nos abordou que nos tornamos cientes do desafio intrigante e da oportunidade para materiais compostos reconfiguráveis, "disse o Dr. YuHuang Wang, professor do Departamento de Química e Bioquímica da Universidade de Maryland. "Juntos, alcançamos algo notável."