Reklama.
Reklama.
Reklama.
Polski badacz opracował plastik, który przewodzi prąd. Ochroni samoloty przed piorunami
Statystycznie przynajmniej raz w roku zdarza się, że w przelatujący na wysokim pułapie samolot uderza piorun. Choć energia, jaką generuje wyładowanie jest porównywalna do tej, gdy dochodzi do eksplozji 120 kg trotylu, pasażerowie bezpośrednio są względnie bezpieczni; samolot działa bowiem jak klatka Faradaya. Jednak dla elektroniki znajdującej się na pokładzie takie zdarzenie może mieć fatalne skutki. Rozwiązanie tego problemu znalazł polski naukowiec dr inż. Andrzej Katunin z Politechniki Śląskiej – udało mu się stworzyć plastik, który... przewodzi prąd.
Reklama.
Piorun w samolot
Dlaczego pole elektryczne nie wnika do wnętrza metalu po tym, jak piorun trafi w samolot? Powierzchnia idealnego przewodnika musi mieć potencjał równy w każdym punkcie. Problemem jednak jest także ogromna temperatura, która wytwarza się w miejscu styku wyładowania – dlatego w poszycie samolotu zatapiana jest metalowa siatka, roznosząca ładunek po całym kadłubie.
Dlaczego pole elektryczne nie wnika do wnętrza metalu po tym, jak piorun trafi w samolot? Powierzchnia idealnego przewodnika musi mieć potencjał równy w każdym punkcie. Problemem jednak jest także ogromna temperatura, która wytwarza się w miejscu styku wyładowania – dlatego w poszycie samolotu zatapiana jest metalowa siatka, roznosząca ładunek po całym kadłubie.
Dzięki temu od blisko 40 lat nie doszło do katastrofy spowodowanej właśnie piorunem (choć nie oznacza to, że nie dochodziło do nich w ogóle: jak choćby w przypadku lotu Pan Am 214, gdy wyładowanie trafiło w skrzydło, a eksplozji uległ zbiornik z paliwem).
Dotychczas zdecydowaną większość maszyn składa się z kompozytów epoksydowych – to lekki plastik, ale jak każdy tego typu materiał, nie przewodzi prądu. Wkomponowanie w samolot siatki zdolnej rozprowadzić prąd jest skomplikowane i drogie, a poza tym nie eliminuje drobnych wypaleń w „obudowie”. Po każdym uderzeniu pioruna samolot musi trafić do hangaru, gdzie jest reperowany i przechodzi serię standardowych testów.
Genialny plastik
Dr inż Andrzej Katunin uważa, że cały proces można znacznie uprościć i obniżyć jego koszta. Naukowiec pochodzi z Gliwic i jest dwukrotnym stypendystą Fundacji na rzecz Nauki Polskiej oraz pracownikiem Instytutu Podstaw Konstrukcji Maszyn na Politechnice Śląskiej. Wśród jego zainteresowań badawczych są analizy nie ulegających zniszczeniu elementów konstrukcyjnych oraz charakteryzacja zachowania polimerów i kompozytów polimerowych.
Dr inż Andrzej Katunin uważa, że cały proces można znacznie uprościć i obniżyć jego koszta. Naukowiec pochodzi z Gliwic i jest dwukrotnym stypendystą Fundacji na rzecz Nauki Polskiej oraz pracownikiem Instytutu Podstaw Konstrukcji Maszyn na Politechnice Śląskiej. Wśród jego zainteresowań badawczych są analizy nie ulegających zniszczeniu elementów konstrukcyjnych oraz charakteryzacja zachowania polimerów i kompozytów polimerowych.
Badacz przedstawił właśnie plastik, który jest w stanie przewodzić prąd, choć nie zawiera metali – dlatego zachowuje lekkość typową dla tego rodzaju materiałów. Co prawda, nie jest on aż tak wytrzymały, by znieść trudne warunki, w jakich normalnie poruszają się samoloty, dlatego też nie da się z niego produkować całych maszyn. Zdaniem doktora jednak, zastosowanie mikstury nowego polimeru z dotychczas stosowanymi mogłoby rozwiązać problem. Można by wtedy zrezygnować ze stosowanych obecnie siatek, a poszycie byłoby lekkie, wytrzymałe i przewodzące prąd.
Wynalazek ma spore szanse komercjalizacji – proces produkcji kompozytów może być znacznie szybszy i tańszy. 80 tysięcy złotych stypendium, jakie zdobył dr Katunin z programu INTER Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, będzie przeznaczone na opracowanie komputerowych modeli kompozytów i sprawdzenie, jak zachowuje się materiał podczas stosowania różnych proporcji polimerów.
Reklama.