Ультраэффективные 3D-печатные катализаторы помогут решить проблему перегрева в гиперзвуковых самолетах и предложат революционное решение для управления температурой в бесчисленных отраслях промышленности. Разработанные исследователями из RMIT, универсальные катализаторы являются экономически выгодными в изготовлении и просты в масштабировании.

Лабораторные исследования показали, что катализаторы, напечатанные на 3D-принтере, потенциально могут быть использованы для ускорения гиперзвукового полета, так как эффективно охлаждают системы.

Ведущий исследователь доктор Сельваканнан Периасами считает, что их работа позволила решить одну из самых больших проблем в разработке гиперзвуковых самолетов: контролировать невероятное тепло, которое накапливается, когда самолеты летают со скоростью, более чем в пять раз превышающей скорость звука. Известно, что теоретически гиперзвуковой самолет мог бы долететь из Лондона в Сидней за четыре часа, но при разработке гиперзвуковых воздушных аппаратов остается много проблем, таких как экстремальный уровень температуры.

Первый автор исследования Роксанна Хубеш рассказывает, что использование топлива в качестве охлаждающей жидкости было одним из наиболее перспективных экспериментальных подходов к проблеме перегрева.

Чтобы изготовить новые катализаторы, команда напечатала крошечные теплообменники из металлических сплавов и покрыла их синтетическими минералами, известными как цеолиты.

Исследователи воспроизвели в лабораторных масштабах экстремальные температуры и давление, испытываемые топливом на гиперзвуковых скоростях, чтобы проверить функциональность их конструкции.

Когда 3D-печатные конструкции нагреваются, часть металла перемещается в каркас из цеолита – процесс, имеющий решающее значение для беспрецедентной эффективности новых катализаторов. Сообщается, что 3D-печатные катализаторы были изготовлены с использованием технологии лазерного синтеза с порошковой подложкой (L-PBF) в Цифровом производственном комплексе, входящем в Передовой производственный участок RMIT. Исследование учёных опубликовано в журнале Королевского химического общества “Химические коммуникации“.

Источник