Material composto de minas SD demonstrado no concurso de ponte composta

Escola de Minas e Tecnologia de Dakota do Sul (Rapid City, SD , EUA) anunciou em 14 de agosto que os alunos levaram para casa o segundo lugar na Sociedade para o Avanço da Engenharia de Materiais e Processos (SAMPE, Diamond Bar, CA, EUA) 2018 Student Bridge Contest, projetando uma ponte pesando apenas 12,5 onças que pode transportar uma carga de 2.000 lb.

Os alunos de Minas desenvolveram o projeto da ponte usando um material de folha composto patenteado inventado por uma equipe de pesquisadores do Centro de Fabricação Avançada de Compostos e Nanocompósitos de Minas (CNAM) e do Laboratório de Engenharia de Compostos e Polímeros (CAPE). Ao unir o material CNAM exclusivo, denominado Folha Termoplástica de Fibra Descontínua (DiFTS), à parte superior e inferior de um núcleo de favo de mel leve em uma proporção de espessura adequada, os alunos foram capazes de projetar as propriedades da estrutura sanduíche laminada para atender aos requisitos de carga da competição, mantendo a baixa densidade geral. O material DiFTS incorpora fibra de carbono reciclada curta incorporada em uma matriz termoplástica, em que a distribuição uniforme da fibra, o alinhamento significativo da fibra, a retenção efetiva do comprimento da fibra e o encapsulamento completo da fibra resultam em propriedades de alto desempenho usando um processo de baixo custo.

“Não é que o CNAM tenha desenvolvido um supermaterial; é que desenvolvemos um composto de baixo custo, alto desempenho e ambientalmente sustentável que pode ser comprovadamente projetado para atender aos exigentes requisitos de suporte de carga e que compete muito favoravelmente com os tradicionais compostos de fibra de carbono de alto custo ”, diz o consultor da equipe, Professor David Salem, Ph.D., diretor do Centro CNAM e do Laboratório CAPE.

A equipe da ponte SD Mines incluiu Matthew Phillips, sênior em matemática e engenharia mecânica; Schmid, um Ph.D. estudante do Programa de Nano Ciência e Engenharia; e Krishnan Veluswamy, um Ph.D. aluno do Programa de Ciência e Engenharia de Materiais, que também ganhou o Prêmio SAMPE International University Leadership Experience 2018. “É empolgante que esta ponte tenha sido feita com materiais desenvolvidos internamente em Mines”, diz Veluswamy. “Este tipo de material tem aplicações industriais em todas as áreas, de artigos esportivos a automóveis e aviões, porque é forte, leve e barato de fabricar.”

Um centro irmão - o CNAM Biomaterials Center (CNAM-Bio) - foi recentemente lançado na SD Mines e está realizando pesquisas em plásticos biodegradáveis ​​à base de plantas, biofibras naturais e biocompósitos que poderiam um dia se fundir com esta tecnologia, aumentando ainda mais a sustentabilidade ambiental DiFTS.