Nauka dla Społeczeństwa

07.07.2022
PL EN
21.05.2022 aktualizacja 21.05.2022

Tekstylia do pojazdów i samolotów projektowane w Centrum Doskonałości

Kompozytowe struktury tekstylne są stosowane w lekkich konstrukcjach takich jak elementy samolotów, dronów oraz w przemyśle samochodowym, kolejowym, i transportowym. Projektowaniem takich struktur zajmie się konsorcjum projektu SustDesignTex koordynowane przez Politechnikę Łódzką.

W projekt z zakresu inżynierii materiałowej zaangażowały się również uczelnie ze Szwecji, Niemiec, Hiszpanii oraz polskie przedsiębiorstwo. W ramach Centrum Doskonałości naukowcy będą optymalizować techniczne wyroby włókiennicze. W Szwecji powstanie projekt zgodny z zasadą EkoDesign, na bazie biodegradowalnych surowców, uwzględniający ekonomię cyrkularną. Zaprojektowane struktury włókiennicze fizycznie powstaną w Aachen w Niemczech, a w Hiszpanii zostaną zaimpregnowane żywicami biodegradowalnymi. Politechnika Łódzka przetestuje własności mechaniczne i użytkowe wytworzonych materiałów.

„Lekkie konstrukcje kompozytowe wzmocnione włóknami charakteryzują się przede wszystkim mniejszą masą przy jednocześnie większej wytrzymałości w porównaniu do stali czy aluminium. Mniejsza masa pojazdu wpływa na obniżenie zużycia paliwa, aby pojazd się przemieszczał - czy to samochód, pociąg czy samolot. W konsekwencji produkowany jest mniejszy ślad węglowy. Dodatkowo tekstylne kompozyty nie ulegają korozji tak jak jest z niektórymi metalami, stąd szerokie zastosowanie tych wyrobów w konstrukcjach łodzi czy jachtów” - wylicza profesor uczelni, dr hab. inż. Marcin Barburski z Wydziału Technologii Materiałowej i Wzornictwa Tekstyliów PŁ.

Opracowane w projekcie lekkie konstrukcje włókiennicze zostaną wdrożone przez polskie przedsiębiorstwa. Naukę z przemysłem łączy w ramach konsorcjum firma Wademekum, która zajmuje się produkcją bezzałogowych statków powietrznych, dronów o masie startowej od 0,5kg do 150 kg. Statki te wykorzystywane są w przemyśle obronnym, lotniczym i energetycznym. Kolejna firma zajmuje się modernizacją, naprawą wagonów osobowych, towarowych i cystern. Inna - przystosowaniem lotnisk według konkretnych norm i standardów. A jeszcze inna - opracowywaniem elementów w konstrukcji samolotów i ich wnętrza.

Jak wylicza profesor, bez tekstyliów nie byłoby świata dookoła nas. Nasze mieszkania są pełne włókiennictwa: dywany, zasłony, firany, tapicerowane meble, kanapy, krzesła i obrusy. W kuchni fartuszki, ściereczki i rękawice, aby się nie poparzyć. W łazience dywaniki antypoślizgowe, ręczniki, szlafroki czy szczoteczki do zębów i włosów. W sypialni np. materace i pościel. Pełen wachlarz odzieży sportowej, który charakteryzuje się odpowiednimi właściwościami i własnościami w zależności od uprawianego sportu. W sprzęcie sportowym - ramy rowerowe, narty, kijki, rakiety tenisowe, siatki czy sztuczna trawa na boiskach. Tekstylia to również filtry powietrza i wody, to podkłady pod drogi, wzmocnienia nasypów kolejowych i wałów przeciwpowodziowych. W obronności są wykorzystywane jako kamizelki kuloodporne, hełmy, materiały maskujące. W medycynie jako opatrunki, maski, odzież ochronna dla medyków, sprzęt zaopatrzenia ortopedycznego, naczynia krwionośne i ścięgna, siatki przepuklinowe, żebra i wypełnienia ubytków czaszki. Nie byłoby podboju kosmosu, gdyby nie tekstylia. Przykładem może być kombinezon astronauty, który pozwala mu wykonywać swoją misję.

„W zależności od zastosowań wyrobów tekstylnych muszą zostać dobrane odpowiednie surowce, struktury, apretury wykańczalnicze, aby spełniały oczekiwania odbiorcy” - podsumowuje prof. Barburski.

Zaznacza, że choć wyroby kompozytowe są znane od wielu lat, to wciąż niewystarczająco kładziony jest nacisk na ekologię i utylizację tych produktów. „Na przykład obecne turbiny wiatrowe zdatne są do użytku przez około 20-25 lat. Przewidywane jest, iż w latach 2020-34, powstanie ponad 200 tys. ton odpadów pochodzących ze zużytych turbin wiatrowych. Nasze opracowane kompozyty będą biodegradowalne uwzględniając zasady zrównoważonego rozwoju” - zapewnia koordynator projektu „Zrównoważone wzornictwo przemysłowe struktur tekstylnych dla kompozytów - Sustainable Industrial Design of Textile Structures for Composites”.

Dlatego podczas projektowania naukowcy będą kierowali się zasadą „reduce – reuse – recycle”, czyli dążeniem do ograniczania produkcji i powstawania odpadów, jak najdłuższego eksploatowania wytworzonych już dóbr oraz recyklingu tych przedmiotów, które już nie nadają się do użytku.

Na badania tekstyliów dla materiałów kompozytowych przeznaczono 1,5 miliona euro w konkursie Twinning w ramach programu Komisji Europejskiej Horyzont Europa. Wyniki konkursu zostały ogłoszone 13 maja.

Na zdjęciu Marcin Barburski. Fot. archiwum własne.
Na zdjęciu Marcin Barburski. Fot. archiwum własne.

 

PAP – Nauka w Polsce, Karolina Duszczyk

kol/ agt/

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

Copyright © Fundacja PAP 2022