27 мая 2020

Как болиды «Формулы-1» становятся легче и безопаснее? Инженер рассказывает о композитных материалах в гоночных машинах

Насколько прочны композитные материалы на основе пластика, как их используют в болидах для «Формулы-1» и как элементы из углепластика помогают сделать машины быстрее и защитить пилотов? Об этом на вебинаре, организованном Фондом инфраструктурных и образовательных программ (Группа РОСНАНО) и «Бумагой», рассказал инженер, старший преподаватель МГТУ им. Н. Э. Баумана и один из авторов нашей научной рассылки Андрей Новиков — публикуем основные тезисы.

Подписаться на рассылку «Что с нами будет?» можно здесь. Научные письма приходят по пятницам. В них ученые из разных областей рассуждают о том, какие открытия, технологии и явления меняют настоящее и формируют будущее.

Андрей Новиков

инженер, старший преподаватель МГТУ им. Н. Э. Баумана

Композиты придумали в конце XIX века, а сейчас их делают на основе пластика

— Первым осмысленным композитом является железобетон, его придумали в конце XIX века. Именно с этого момента можно говорить о появлении композитных технологий. Собственно, на примере железобетона отлично видна структура материала — у нас есть металлическая сетка и бетон. И мы видим четкую макрограницу между ними.

Сталь, как известно, тоже состоит из двух материалов: железа и углерода. Но она не является композитным материалом, потому что там нет макрограницы — в стали углерод внедряется в кристаллическую решетку железа.

Современные композиты — это материалы на основе пластика: углепластики, стеклопластики и органопластики. В композитном материале пластик подобно тому, как стальная сетка усиливает бетон в железобетоне, усилен волокнами из стекла, углерода или арамида.

Именно волокна воспринимают нагрузку. А для того, чтобы она распределялась равномерно, их «связывают» друг с другом матрицей. Вкратце принцип работы композитов можно описать так: у нас есть какой-то материал, например пластик, и его разрушению препятствуют волокна внутри.

Первый композитный автомобиль — машина Trabant из ГДР

— ХХ век считается веком пластика. Пластик — технологичный материал, легкий, дешевый, но хрупкий. Это проблема. Технологи и конструкторы по аналогии с железобетоном решили армировать пластики — так появились стеклопластики. А в 1970-е годы начались исследования в области углепластиков.

Бумага
Авторы: Бумага
Если вы нашли опечатку, пожалуйста, сообщите нам. Выделите текст с ошибкой и нажмите появившуюся кнопку.
Подписывайтесь на «Бумагу» там, где вам удобно
Все тексты
Новые тексты «Бумаги»
На «Бумаге» — премьера клипа «Научи меня жить» от группы «Простывший пассажир трамвая № 7»
От хюгге-кэмпа до экофермы: блогеры рекомендуют необычные места для путешествия по Ленобласти
Чем технология 5G будет полезна экономике и почему вокруг нее столько страхов? Рассказывает кандидат технических наук
На Рубинштейна постоянно проходят уличные вечеринки, где веселятся сотни людей. Местные жители жалуются на шум, а полиция устраивает рейды
Как проходило голосование по поправкам в Петербурге: вбросы бюллетеней, коронавирус у членов комиссий и участки во дворах
Четвертая волна коронавируса
«Прогнозируем, что 8 ноября общепит не откроют». Как бары и рестораны отреагировали на локдаун в Петербурге, почему ждут продления ограничений и какой ущерб предсказывают
Роспотребнадзор: ограничения в Петербурге снимут, когда будет вакцинировано 80 % населения
Что нужно знать о коронавирусных ограничениях в Петербурге. Недельный локдаун, QR-коды, вакцинация и маски
В Петербурге осталось около 1700 свободных коек под COVID-19. Власти говорят, что это «эквивалентно трем пустующим больницам»
Петербургская ВШЭ перевела студентов на дистанционное обучение — до конца года
Как меняется Петербург
В Кронштадте за 480 миллионов рублей выставили на продажу бывший военный завод. Его предлагают приспособить под гостиничный комплекс
Намывы — это зло или благо? Эксперты рассуждают, стоит ли дешевое жилье проблем с экологией и инфраструктурой
В Петербурге закрылось Bio My Bio — заведение со здоровой едой от Матильды Шнуровой
«Благотворительность уже прорастает отовсюду». Директор «Ночлежки» — о кафе в центре Петербурга, где бывшие бездомные будут обучаться новым профессиям
Рядом с «Лахта Центром» появится оздоровительный термальный комплекс за 450 млн рублей
Научпоп
Как прошел самый большой Science Bar Hopping в Москве — с экскурсиями в наукограды и лекциями 42 ученых (!) о еде будущего, бионических протезах и патологоанатомии
Рецепторы, глобальное потепление и экономика труда. Главное о научных исследованиях нобелевских лауреатов — 2021
Космический туризм, астрономия и облачные технологии. Присоединяйтесь к нашему фестивалю Science Bar Hopping в Москве!
Петербургские археологи нашли геоглиф в виде быка в Тыве. Рассказываем, что это и почему находку называют уникальной
Откуда берутся слухи про чипирование, как фейки о бесплатных лекарствах рекламируют БАДы и можно ли зарабатывать на фактчекинге в России? Рассказывает сооснователь Fakecheck
Вакцинация от коронавируса
Роспотребнадзор: ограничения в Петербурге снимут, когда будет вакцинировано 80 % населения
В «Галерее» второй день стоят огромные очереди на вакцинацию. Там прививают по 600–700 человек в сутки
В Петербурге задержали пятерых медиков, которые организовали фиктивный пункт вакцинации при университете имени Павлова
Власти Петербурга расширят сеть пунктов вакцинации. Привиться можно будет еще в двух ТЦ
Как получить QR-код в Петербурге? И что делать, если с его выдачей возникла проблема?
Коллеги «Бумаги»
Кто реально победил на выборах в Госдуму? В чем не правы противники «Умного голосования»? Как были устроены фальсификации?
Как протест против ввоза мусора из Москвы пробудил в ярославцах интерес к экологическим проблемам
Как «Независимая ассоциация врачей» отговаривает россиян прививаться
Гид по пригородам Петербурга
Прогулки с видом на реку, 100-летняя ГЭС и краеведческий музей в доме инженера — приезжайте в Волхов
В Петяярви — маршрут для долгой бодрой прогулки и идеальные места для пикников. Осмотрите заброшенную финскую ГЭС с водопадом и лесные озера
В Гатчине — не только дворец и парки. Осмотрите замок мальтийских рыцарей, деревянную дачу с башней и старинную слободу, где жили егеря
В Орехове — самая высокая точка Карельского перешейка, заказник с дикими зверьми и озера. Летом в полях цветет рапс и пасутся лошади
В Лебяжьем — «кладбище поездов», столетние дома и военные форты. Прогуляйтесь по местам писателя Бианки и останьтесь до вечера, чтобы увидеть закат над заливом
Подкасты «Бумаги»
Зачем мы участвуем в онлайн-флешмобах и к чему они могут привести? В подкасте «Все мы медиа» обсуждаем #MeToo, флаги на аватарках и солидарность в соцсетях
Как спасти планету от мусора? Придумываем варианты во время мозгового штурма: от геймификации до новой экономики
«Нахрен все эти деньги, открываем бар!». Каково запустить бизнес своей мечты — и закрыть его
Вместе со школы❤️ Выпуск про первые отношения и неловкие романы
«Твой умный кореш»: слушайте подкаст «Бумаги» — с историями про безумный автостоп, жизнь с пятью детьми и отказ от алкоголя
К сожалению, мы не поддерживаем Internet Explorer. Читайте наши материалы с помощью других браузеров, например, Mozilla Firefox или Chrome.