Wokół nas często nie dostrzegamy ciekawych substancji i zjawisk jakie im towarzyszą. A tak naprawdę kosmiczne technologie nie są używane jedynie przez inżynierów z NASA. W naszych domach wykorzystujemy sprzęty, o których 50 lat temu można było przeczytać jedynie w literaturze fantastycznej. Natomiast tytułowe materiały kompozytowe przez większości osób nie kojarzą się z czymś z czym moglibyśmy mieć kontakt. A są bardzo powszechne.
Określeniem kompozyty nazywamy materiały złożone z co najmniej dwóch komponentów wykonanych z różnych substancji, składniki te nie rozpuszczają się w sobie i nie łączą się w inne elementy (nie zachodzi reakcja chemiczna). Zespolenie substancji sprawia natomiast, że materiał nabiera odmiennych właściwości, innych niż te komponenty.
Tzw. osnową stanowi zazwyczaj polimer, metal lub ceramika o mniejszych własnościach wytrzymałościowych – decyduje ona o elastyczności materiału, nadaje kształt wyrobowi i zlepia zbrojenie. Zbrojenie natomiast odpowiada za polepszenie właściwości mechanicznych materiału, a tym samym za jego wytrzymałość.
Kompozyty mają zastosowanie jako materiały konstrukcyjne w wielu dziedzinach techniki. Przede wszystkim w budownictwie, gdzie od lat używamy betonu i żelbetu. Starym i stosowanym od wieków kompozytem jest także drewniana sklejka. Jednocześnie samo drewno jest naturalnym materiałem kompozytowym – włókna celulozowe znajdują się w osnowie ligniny, hemicelulozy oraz wody. Dużo materiałów kompozytowych wykorzystuje się także w środkach transportu, w tym w technice lotniczej, w motoryzacji, a te najbardziej zaawansowane w astronautyce. Poniżej przedstawiono wykorzystanie poszczególnych materiałów w przemyśle i gospodarstwach domowych.
Z roku na rok udział wykorzystywania kompozytów wzrasta. Pokłady nowych materiałów odkrywamy (tworzymy) wraz z rozwojem nanotechnologii. Obecnie rozwijamy badania nad wykorzystaniem nanorurek, grafenu czy węgliku krzemu w wyrobie produktów. Pewnie za 20 lat będą one powszechne.
Nieco o materiałach kompozytowych zawarłem w artykule, który ukaże się w najbliższym czasie na łamach czasopisma Astronomia. Opisuję w nim doświadczenie testowania stworzonego przeze mnie
– laminatu wody i trocin (to rodzaj kompozytu). Poniżej film, jak z synem sprawdzaliśmy wytrzymałość otrzymanego materiału oraz zwykłej zamarzniętej wody.
Autor: Łukasz Wyka