Inżynierowie zawsze lubili używać części ceramicznych. Są trwałe, łatwe w użyciu i najłatwiejsze w obsłudze. Idealny do tworzenia części samolotów lub rakiet. Tak więc na przykład płytki termoizolacyjne na promie są zawsze wykonane z ceramiki.
To odkrycie może otworzyć nowe drzwi do całkowicie nowej klasy ceramicznych silników lotniczych. Być może nawet do hipersonicznego samolotu, który może przelecieć z Nowego Jorku do Tokio w ciągu kilku godzin.
„Jeśli poruszasz się bardzo szybko, około 10 razy szybciej niż prędkość dźwięku w atmosferze, każdy pojazd nagrzeje się ogromnie z powodu tarcia powietrza” - powiedział Tobias Schadler, starszy badacz w HRL Laboratories w Malibu w Kalifornii. „Ludzie chcą budować pojazdy odporne na powietrze, a do tego potrzebują nowego rodzaju ceramiki do stworzenia całej koperty pojazdu”.
Schadler i jego koledzy z HRL wynaleźli innowacyjną formułę żywicy, która może być stosowana w druku 3D przedmiotów o niemal dowolnym kształcie i rozmiarze. Drukowana żywica może być stosowana jako podstawa składnika o wysokiej wytrzymałości. Powstały materiał może wytrzymać ultra-wysokie temperatury powyżej 1700 stopni Celsjusza (3092 Fahrenheita), co jest 10-krotnie wyższym niż w przypadku podobnych materiałów.
Pod tym względem znacznie trudniej jest pracować z ceramiką niż z tworzywem sztucznym lub metalem, ponieważ nie można go tak łatwo przetwarzać. Ten fakt odnotował Schadler, który jest autorem tego nowego badania.
Jednak zespół naukowca był w stanie dowiedzieć się, jak oszukać ceramikę i sprawić, by działały same.
„Mamy gotową żywicę ceramiczną, która może być drukowana jako polimer. Istnieje pewien skurcz materiału, ale bardzo jednolity, dzięki czemu można go przewidzieć”.
Ogólny obraz jest następujący: ta metoda może pomóc projektantom i projektantom rakiet i satelitów, którzy dodatkowo tworzą wiele specjalnych małych części, które mogą wytrzymać ciepło. Występuje podczas jazdy z dużą prędkością.
Ceramiczny tlenek glinu stosuje się w nowym silniku jonowym. Jego energia elektryczna jest wykorzystywana do ogrzewania gazu i generowania jonów. „Ceramika jest naprawdę dobra, jeśli twoim celem jest zmniejszenie zużycia ramy maszyny”, powiedział Schadler.
Oddział w Pentagonie finansuje różne projekty, aby odkryć nowe sposoby na tworzenie lżejszych, mocniejszych i bardziej odpornych na ciepło materiałów do zastosowań lotniczych i wojskowych.
„Metoda opisana w tych dokumentach przybliża nas do osiągnięcia wymaganych właściwości materiału, które zwykle nie występują razem. .
Jeśli dowiesz się, jak wykonać spersonalizowane części drukowane 3D z ceramiki, będzie to ogromny przełom naukowy, który pomoże stworzyć nowe elektrownie gazowe, silniki gazowe i inne.
