Учёные разработали революционный способ 3D-печати лопастей для ветряков

Производство без дорогостоящих форм, штампов и сложного оборудования

Наука и космос238 минут назад

Исследователи из Университета Конкордия (Канада) предложили оригинальный способ упростить и снизить затраты на производство лопастей для вертикальных ветряков — используя технологии 4D-печати.

Суть метода заключается в том, что лопасти создаются не в готовом изогнутом виде, а как плоские композитные заготовки. Затем, после изготовления, они самостоятельно «принимают» необходимую форму — изгибаясь без использования пресс-форм и сложной механической обработки.

Ключевой момент — в так называемом обратном проектировании. Учёные начинают не с производства, а с расчёта финальной формы лопасти. Затем они подбирают структуру материала: как будут расположены слои углеродного волокна и эпоксидной смолы. Когда заготовка отверждается и остывает, внутри композита возникают внутренние напряжения, которые заставляют её изгибаться строго по заданному шаблону.

В результате получается своего рода «саморазворачивающаяся» лопасть — без дорогостоящих форм, штампов и сложного оборудования.

По итогам испытаний такие композитные лопасти оказались примерно на 80% легче традиционных алюминиевых аналогов, при этом почти полностью воспроизводили их аэродинамическую форму. В лабораторных испытаниях турбины с новыми лопастями вращались даже быстрее, чем с металлическими, что может повысить эффективность генерации энергии.

Исследователи подчеркивают, что технология особенно перспективна для малых вертикальных ветряков — например, тех, что устанавливают на крышах зданий или в городской среде. В будущем данный подход может быть полезен и в других отраслях, где требуются легкие и сложно сформированные композитные детали.

DexterИсточники:Interesting EngineeringНаука и космос2Наука38 минут назад