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圖片來(lái)源：Nicola Ferralis, MIT
該團(tuán)隊(duì)與橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Oak Ridge National Laboratory）的研究人員合作，他們擁有在各種條件下制造碳纖維的專業(yè)知識(shí)，無(wú)論從實(shí)驗(yàn)室規(guī)模還是到中試工廠規(guī)模。他們也正著手尋找預(yù)測(cè)性能的方法，以指導(dǎo)這些制造實(shí)驗(yàn)的條件選擇。
費(fèi)拉里斯說(shuō)：“實(shí)際上，從能量需求和實(shí)際加工兩方面來(lái)看，利用瀝青制造碳纖維的過(guò)程實(shí)際上是極其簡(jiǎn)單的。”。
MIT研究生Asmita Jana解釋，瀝青“由不同種類(lèi)的分子組成，如果改變形狀或大小，可以預(yù)料到其性質(zhì)會(huì)發(fā)生巨大變化”，而工業(yè)材料需要具有非常一致的特性。
通過(guò)仔細(xì)模擬組成分子之間的鍵形成和交聯(lián)方式，Jana能夠開(kāi)發(fā)出一種預(yù)測(cè)給定加工條件將如何影響最終纖維性能的方法。她說(shuō)：“我們能夠以驚人的準(zhǔn)確度重現(xiàn)結(jié)果，公司可以利用這些圖表，并能夠預(yù)測(cè)”纖維的密度和彈性模量等特性。
美國(guó)能源部（DOE）呼吁將輕質(zhì)材料的成本降低到每磅 5 美元以下，但麻省理工學(xué)院的團(tuán)隊(duì)估計(jì)他們的方法可以做得更好，達(dá)到每磅 3 美元左右，盡管他們尚未進(jìn)行詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)研究分析。
“我們正在開(kāi)發(fā)的新路線不僅僅是成本效應(yīng)，”Ferralis 說(shuō)。“它可能會(huì)開(kāi)辟新的應(yīng)用，而且不一定是車(chē)輛。”制造傳統(tǒng)纖維復(fù)合材料的部分復(fù)雜性在于，必須將纖維制成布料并以精確、詳細(xì)的圖案布置。他說(shuō)，這樣做的原因“是為了彌補(bǔ)抗壓強(qiáng)度的不足。”他說(shuō)，克服材料的缺陷是一個(gè)工程問(wèn)題，但有了新工藝，就不需要額外的復(fù)雜性了。
該研究團(tuán)隊(duì)包括麻省理工學(xué)院的Taishan Zhu和Yanming Wang、西儲(chǔ)大學(xué)的杰拉米·亞當(dāng)斯以及橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的 Logan Kearney和Amit Naskar。這項(xiàng)工作得到了美國(guó)能源部的支持。
來(lái)源：MIT、蓋世汽車(chē)網(wǎng)
文章作者：David L. Chandler | MIT News Office
來(lái)源：MIT、蓋世汽車(chē)網(wǎng)
文章作者：David L. Chandler | MIT News Office
