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カーボンナノチューブ複合タンクが消防士の負担を軽減、救助効率を向上

消防士が火災現場で背負う高圧圧縮空気タンクは、複合材料の採用により年々軽量化が進んできましたが、カーボンナノチューブメーカーのOCSiAl(ルクセンブルク・レウデランジュ、米国オハイオ州コロンバス)によると、依然として平均約27キログラム(約59ポンド)と重いのが現状です。OCSiAlの「TUBALL」単層カーボンナノチューブ(グラフェンナノチューブとも呼ばれる)を用いて、複合タンクメーカーのTechplast(ポーランド・ヴィェプシ)が、重量2.8キログラム(6.1ポンド)未満のタンクを開発しました。

三層構造の革新的タンク

この6.8リットルタンクは三層構造を採用しています:PETライナー、TUBALLナノ材料をエポキシマトリックス内に分散強化したカーボンファイバー/エポキシタンク、外層エポキシコーティング。

OCSiAlによれば、この軽量シリンダーにより消防士の機動性が向上し、緊急時の時間短縮に貢献します。また、輸送時のエネルギー消費と燃料消費も削減されます。

「グラフェンナノチューブを複合材料補強に導入することで、層間せん断強度(ILSS)が向上し、シリンダー衝撃試験の結果によれば破裂圧力レベルが最大30%向上しました」とTechplastのR&Dリーダー、ピオトル・サフェルナ氏は述べています。「この驚異的な耐衝撃性の向上により、機械的特性を維持しながらシリンダーの軽量化を実現し、作動圧力300バールの6.8リットルシリンダーとして世界最軽量を達成しました。保護アタッチメントとコーティングを含むSAFERnanoシリンダーの総質量は2.8キログラム未満です。この新世代シリンダーは、競合ソリューションと比較して最大75%、前世代製品と比較して15%の軽量化を達成しています。」

OCSiAlによると、TechplastのR&Dチームは3年をかけてSAFERnano複合シリンダーを開発し、現在グローバルに提供されています。最近、TÜV認証を取得し、空気、酸素、窒素、二酸化炭素など各種ガスの貯蔵に関する国際安全基準への完全準拠が確認されています。

現在の消防・救助・緊急業界での用途に加え、最大350リットルの大容量SAFERnanoシリンダーは、水素燃料電池自動車の貯蔵用途にも潜在的な可能性を秘めています。

複合材料

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