운송 애플리케이션

나노기술이 운송 부문에서 할 수 있는 주요 공헌 중 하나는 비행기와 자동차 제조에 사용되는 경량 및 고강도 복합 재료("복합재")입니다. 

복합재는 물리적 또는 화학적 특성이 크게 다른 두 가지 이상의 재료로 만들어집니다. 이러한 속성은 완성된 구조 내에서 뚜렷하게 유지됩니다. 약속 나노복합체 널리 사용되는 다른 종류의 복합재보다 가볍고 강하다는 것입니다.

수십 년간의 연구 개발 끝에 복합재는 1990년대 중반 Boeing이 777 항공기를 공개했을 때 민간 항공에 처음으로 사용되었습니다. 그 전까지는 비행기 본체에 알루미늄과 기타 금속이 사용되었습니다. 차세대 비행기(예: Boeing 787 Dreamliner)에서는 사용되는 재료의 거의 50%가 복합재입니다.

나노복합체가 선택될 수 있는 주요 후보로는 다음과 같습니다. 탄소나노튜브 기반 나노복합체 그리고 폴리머 클레이 나노복합체. 나노복합체는 무게가 가볍기 때문에(현재 사용되는 재료와 비교할 때 강도 수준이 유사하거나 더 우수함) 항공우주 산업에 더 높은 연료 절감 효과를 제공할 것으로 예상됩니다. 또한 나노복합재를 사용하면 더 높은 기내 압력과 습도 수준이 가능하므로 항공사 승객의 더욱 편안한 여행이 가능해집니다. 복합재는 금속보다 재료 피로와 부식으로 인한 피해가 적습니다.

항공우주 산업을 위한 나노기술 개발에서 기대되는 다른 이점으로는 내마모성 및 내식성 코팅, 제빙 코팅, 내마모성 타이어, 번개에 대한 향상된 보호, 차량 상태 모니터링을 위한 센서 네트워크, 향상된 내비게이션 및 통신 시스템.

자동차 분야에서는 가솔린과 디젤 엔진을 대체할 엔진을 개발하는 것이 가장 큰 추진력이다. 연구자들은 수소 구동 자동차를 가능하게 하는 나노다공성 물질에 수소를 효율적으로 저장하는 방법을 조사하고 있습니다. 자동차 부문에서 나노를 활용한 다른 이점으로는 고강도 및 경량 부품, 도장 가능한 폴리머, 오염 방지 페인트, 자외선(UV) 보호 코팅, 부식 방지, 패널 조명 및 계측용 유기 발광 다이오드(LED) 등이 있습니다.

많은 운송 응용 프로그램이 사용됩니다. 다기능 소재. 구조물의 주요 기능은 하중을 견디는 경우가 많지만 재료의 추가적인 특성도 바람직합니다. 이러한 특성에는 전기적 특성(전도성 또는 절연성); 열 특성(전도성 또는 절연성); 건강 영향(모니터링, 제어); 감지(스트레스, 긴장과 같은 물리적 변수); 환경 영향(얼음, 비, 오염 물질)에 대한 반응; 스텔스(전자기 또는 가시 레이더 신호를 관리하거나 억제) 그리고 작동.