افزایش مقاومت به ضربه در سازه‌های کامپوزیتی با نانوذرات

خواص منحصر به فردی همچون نسبت استحکام به وزن بالا و مقاومت در برابر سایش، مواد کامپوزیتی را به جایگزین مناسبی برای آلیاژهای فلزی سنتی تبدیل کرده است.
سعید صابرسمندری، مجری طرح با اشاره به این موضوع که در این طرح به بررسی اثر افزودن نانوذرات رس بر روی پاسخ تیرهای کامپوزیتی تحت ضربه‌ سرعت پایین پرداخته شده است، عنوان کرد: کاهش مساحت خرابی و لایه لایه شدن تیرهای کامپوزیتی تحت ضربه با افزودن نانوذرات از مهم‌ترین نتایج طرح است.
وی افزود: همچنین افزایش جذب انرژی سازه در کامپوزیت‌های تحت ضربه‌ سرعت پایین نیز از دیگر دستاوردهای حضور نانوذرات است؛ کلیه‌ موارد ذکر شده را می‌توان معادل با کاهش هزینه و افزایش کارایی سازه‌ها متصور شد.
این محقق خاطر نشان کرد: افزون بر این موضوع، در ساخت این نانوکامپوزیت‌ها، دو نوع روش ساخت- شامل ساخت نمونه به روش دستی و ساخت به روش تزریق خلأ، مدنظر قرار گرفت تا بتوان در کنار اثر حضور نانوذرات، تأثیر نوع روش ساخت را نیز بر روی پاسخ به ضربه مطالعه کرد.
به گفته‌ صابر سمندری، با افزایش درصد وزنی نانوذرات، سطح خرابی نمونه پس از ضربه سرعت پایین کاهش یافته است؛ این ویژگی ناشی از خاصیت نفوذناپذیری نانوذرات است.
وی ادامه داد: از طرفی، نمونه‌های ساخته شده به روش ساخت تزریق خلأ، موفقیت بالاتری در نتایج آزمایش ضربه در مقایسه با روش ساخت دستی داشته است که می‌تواند به دلیل پخش بهتر نانوذرات درون الیاف به روش تزریق خلأ باشد.
وی تاکید داشت: حضور نانوذرات در این نانوکامپوزیت‌ها که در مقیاس آزمایشگاهی ساخته و بررسی شده‌اند، سبب شده که میزان خرابی و لایه لایه شدن در برابر ضربه‌های وارد شده کاهش یابد.
این تحقیقات توسط دکتر سعید صابرسمندری و دکتر مجتبی صدیقی- اعضای هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مهدی حیدری میبدی، فارغ التحصیل کارشناسی ارشد از این دانشگاه صورت پذیرفته است.
نتایج این پژوهش در مجله‌ Composites Science and Technology (جلد ۱۳۳، سال ۲۰۱۶، صفحات۷۰ تا ۷۸) منتشرشده است.