サウスアラバマ大学、MHPは、プラスチック複合材料の研究パートナーシップに取り組んでいます

サウスアラバマ大学（アトランタ）のKuang-Ting Hsiao教授のグループは、最近、ナノ粒子が強化され、元々NASAによってサポートされていた炭素繊維で強化された革新的なプラスチック複合材料であるZT-CFRPを開発しました。米国国立科学財団（NSF）の資金提供を受けて、大学は、高度な複合材料が提供する可能性を十分に活用し、ZT-CFRPをより広い市場に迅速に提供できるようにするために、研究パートナーシップを設立しました。

サウスアラバマ大学に加えて、MHP（アトランタ、ジョージア州、米国）、ポルシェモータースポーツ（カリフォルニア州、米国）、USTマミヤ（フォートワース、テキサス州）など、さまざまなセクターの5社がパートナーシップに参加しています。 、米国）、Hexcel Corp.（スタンフォード、コネチカット州、米国）およびToray Composite Materials America（タコマ、ワシントン州、米国）。 MHPは、大学と緊密に協力してZT-CFRPのロールツーロール生産プロセスの設計をサポートすることにより、このコラボレーションで重要な役割を果たし、大量の材料を低コストで生産できるようになると報告されています。このプロジェクトは、2024年までにZT-CFRPを市場に投入することを目的としています。

「私たちの同僚であるセバスチャン・キルムス博士は、サウスアラバマ大学で論文を書き、この間、この新しいエキサイティングなコンポジットの研究に携わっていました」と、MHP AmericasInc。の社長兼CEOであるTobiasHoffmeister氏は説明します。セバスチャンが2020年の初めにMHPに加わったとき、彼は私たちに新しいテクノロジーについて知らせ、私たちを巻き込みました。複合材料には、最初からかなりの可能性があると私たちは皆確信していました。」

特殊に配向したナノ粒子が豊富で、炭素繊維で強化されたプラスチック複合材は、このグループの他の複合材料とは一線を画す多くの特性を備えていると言われています。カーボンナノファイバーは、従来のカーボンファイバーの間にジグザグにねじ込まれ、機械的、電気的、熱的負荷が複合材料内のすべての方向に分散され、材料の導電性（特にファイバー方向に直交）が大幅に向上するファブリックを生成します。大学は、これは、ZT-CFRPがアルミニウムよりも軽く、鋼よりも丈夫であるだけでなく、従来の炭素繊維強化プラスチック（CFRP）よりも衝撃による損傷などの機械的力に対する脆弱性が大幅に低いことを意味します。

ZT-CFRPは、プリプレグロールの形と、従来のプリプレグ材料を最適化するため、または機械的、熱的、電気的接続と耐久性が向上した2つの材料を接着結合するために使用できる薄い樹脂フィルムの両方で利用できます。

ZT-CFRPはまた、自動車から宇宙、ゴルフのようなスポーツまで、幅広い潜在的なアプリケーションを開くと言われています。 「たとえば、自動車の場合、乗客の安全性を常に確保すると同時に、軽量化とエネルギー消費の削減に努めています」とセバスチャン・キルムス博士は説明します。 「ZT-CFRPは、シャーシの材料としてアルミニウムに取って代わる可能性があります。これは、従来の炭素繊維強化プラスチックでは、特に熱負荷の増加にさらされる部品では不可能でした。」新しい複合材料は、宇宙船でも同様の方法で使用できます。さらに、ゴルフクラブはこの素材でより軽く、よりパワフルになることが期待されています。セバスチャン・キルムス博士はさらに、その多機能性のために、この材料は、パートナーと協力してプロジェクト中に探求される可能性のあるアプリケーションの範囲を拡大する必要があると述べています。