Bio-inspirierte ultraleichte Nanoverbundwerkstoffe für Anwendungen in großen und filigranen Strukturen für die Raumfahrt
Abstract
Hauptziel von BII-NACO ist die Entwicklung bio-inspirierter Leichtbau-Nanoverbunde (BIMs) mit spezieller Nanostruktur und deren Evaluation für Raumfahrtanwendungen. Nanoverbunde der „zweiten Generation“ sollen auf ihr Potenzial getestet werden, erwünschte mechanische Eigenschaften gleichzeitig zu erreichen (z.B. Festigkeit und Elastizität) und existierende Probleme in Raumfahrtverbundwerkstoffen (z.B. Matrix-Faser Delamination) durch nano-Modifikation der Matrix zu lösen. Der Fokus liegt auf binären und ternären Systemen mit unterschiedlichen Nano-Füllstoffen, die Substrukturen in der Matrix ausbilden. Es wurde beobachtet, dass Einbringen von mehr als einem Typ Nanofüller zu synergistischen Effekten, d.h. mehr als additiver Verbesserung von Materialeigenschaften führen kann. Weiters sind räumliche Anordnung und Orientierung von Nanoteilchen - bekanntermaßen wichtige Faktoren für die makroskopischen Materialeigenschaften - bisher kaum kontrolliert. Im Gegensatz dazu weisen biologische Leichtbaumaterialien strikte Kontrolle der Struktur auf Nanometer-Skala auf. Manche übertreffen noch immer die mechanischen Eigenschaften von technischen Materialien bezogen auf die Dichte. Daher sollen bio-inspirierte Bauprinzipien identifiziert und zur Modifikation existierender Materialien auf Basis Raumfahrt-relevanter Polymer-Matrixsysteme verwendet werden. Technische Ansätze dazu beinhalten die Kombination und chemische Modifikation von Nanoteilchen und Maßnahmen zur strukturellen Kontrolle. Interdisziplinäre Expertise in Raumfahrttechnologie, Physik, Chemie, Materialwissenschaft und Biologie soll verwendet werden um solche neue Materialien für große filigrane Strukturen herzustellen.
Schlagworte Nanoverbundwerkstoffe Bio-inspiriert Raumfahrt-Technologie Leichtbaumaterialien
Publikationen
Jahresbericht Projekt 833448 BII-Naco (Bio-Inspired Ultra Light-Weight Nanocomposite Materials for Application to Large and Gossamer Structures in Space)
Autoren: Lichtenegger, H Jahr: 2013
Projektbericht
Mitarbeiter*innen
Helga Lichtenegger
Univ.Prof. Mag. Dr.rer.nat. Helga Lichtenegger
helga.lichtenegger@boku.ac.at
Tel: +43 1 47654-89211
BOKU Projektleiter*in
01.06.2012 - 31.12.2014
Harald Rennhofer
Assoc. Prof. Priv.-Doz. Mag. Dr. Harald Rennhofer
harald.rennhofer@boku.ac.at
Tel: +43 1 47654-89212
Projektmitarbeiter*in
01.06.2012 - 31.12.2014
Gerhard Sinn
Dipl.-Ing. Dr. Gerhard Sinn
gerhard.sinn@boku.ac.at
Tel: +43 1 47654-89213, 152989213
Projektmitarbeiter*in
01.06.2012 - 31.12.2014
BOKU Partner
Externe Partner
Aerospace & Advanced Composites GmbH
keiner
Partner
Raumfahrt Technologie Beratung Vienna
keiner
Partner
Medizinische Universität, Decentralized Biomedical Facilities
keiner
Partner