Pianki syntaktyczne zapewniają pływalność pojazdom bezzałogowym

    Wstępnie uformowane szklane, ceramiczne lub plastikowe bąbelki tworzą pianki o niespotykanych właściwościach technicznych

    Bezzałogowe pojazdy latające odgrywają ważną rolę w wojnie z terroryzmem. Mniej znane są pojazdy, które działały pod wodą w pierwszych fazach wojny, poszukując min w pobliżu irackiego wybrzeża.

         

    Pojazdy wyposażone w sonar i kamery wypełniają zadania podobne do tych, jakie podczas II Wojny Światowej wypełniały bataliony budowlane Seabees.

      

    Ciekawa technologia materiałowa zapewnia niezbędną wyporność, która umożliwia transportowanie ciężkiego sprzętu pod wodą przy minimalnym zużyciu energii — wystarczy zestaw akumulatorów litowo-jonowych wielokrotnego użytku o pojemności 11 kWh. Typowy czas trwania misji podwodnego pojazdu bezzałogowego Remus 6000 wynosi 22 godziny, w zależności od prędkości i konfiguracji czujników. Ten autonomiczny pojazd podwodny może rozwinąć prędkość do pięciu węzłów.

         

    Remus 6000 zawiera 13 elementów z pianki syntaktycznej – stwierdza Thomas J. Murray, starszy inżynier materiałowy, który został współzałożycielem CMT Materials z siedzibą w Attleboro w stanie Massachusetts, by móc badać nowe możliwości zastosowań technologii piankowej.

         

    Pianki syntaktyczne to materiały kompozytowe, w których matrycy znajdują się wstępnie uformowane cząsteczki, takie jak szklane lub ceramiczne mikrosfery. Nazywa się je syntaktycznymi, ponieważ sfery zapewniają uporządkowaną strukturę.

         

    Czasem lubimy to nazywać zbrojonym powietrzem – twierdzi Murray. Termin “zbrojone powietrze” jest na poły żartobliwy, ale pianka syntaktyczna posiada wyjątkowe właściwości w porównaniu z pianką, która jest spieniana za pomocą środków chemicznych lub gazów.

         

    Puste w środku cząsteczki stanowią połowę lub więcej objętości kompozytu, co daje niższą gęstość, większą wytrzymałość, odporność na naprężenia ściskające i niższy współczynnik rozszerzalności termicznej.

         

    Jedną z wielkich zalet kompozytów z pianki syntaktycznej jest fakt, że można je dostosować do konkretnych zastosowań. Za materiał matrycowy służyć może wiele różnych typów metali, polimerów lub ceramiki. Mikrobaloniki można wykonać ze szkła, węgla i polimerów. Niektóre z najpowszechniej stosowanych produktów to szklane bąbelki firmy 3M.

         

    W latach dziewięćdziesiątych CMT Materials opracowała termoplastyczne materiały matrycowe pod kątem zastosowania jako przystawki do zaślepek w matrycach do kształtowania termicznego.

         

    Materiały termoplastyczne umożliwiają tworzenie o wiele cieńszych profili, ponieważ kompozyty epoksydowe mogą być bardzo kruche – nadmienia Murray. Dzięki temu kształtowane termicznie pakiety wykorzystywane w urządzeniach elektronicznych lub medycznych mogą posiadać cieńsze profile.