利用纳米技术加速高超音速飞机发展的新研究

从迈阿密到西雅图的平均飞行时间约为6小时40分钟，但想象一下，如果有可能将这一时间减少到50分钟或更少。美国宇航局和宾厄姆顿大学这将大大缩短飞行时间。

这项研究部分由美国空军资助，是发展高超音速飞机的主要步骤之一，高超音速是音速的5到10倍。

宾汉姆顿大学机械工程副教授柯长虹表示，目前在建造这些超级飞机时存在不少问题。首先是确定一种可以处理高超音速飞行的材料。

我们的研究使用了氮化硼纳米管(BNNTs)。NASA目前拥有世界上为数不多的能够生产高质量bnnt的设施之一。

长虹柯,宾汉姆顿大学机械工程副教授

通常情况下，碳纳米管被用在飞机上是因为它的强度——比钢还要强——以及它导热的能力。然而，在航空旅行方面，bnnt具有很高的潜力。

虽然碳纳米管可以在高达400摄氏度的温度下保持稳定，但我们的研究发现，bnnt可以承受高达900摄氏度的温度。bnnt还能够处理大量的压力，而且非常轻。

长虹柯,宾汉姆顿大学机械工程副教授

对于任何用于建造世界下一架超级飞机的材料来说，耐高温都是一个至关重要的要求。然而，柯强调，这种材料必须能够在氧气环境中保持机械和结构性能。

“我们不是在真空中测试这种材料，不像你在太空中体验的那样。亚博网站下载材料能承受太空中更高的温度。我们想看看bnnt是否能在普通战斗机或商用飞机所经历的环境中维持下去。”柯说。

虽然这项研究为BNNTs的稳定性和强度提供了新的线索，但在未来5到10年内，它们在飞机上的应用可能不会成为现实。

现在，bnnt每克的价格约为1000美元。使用这么贵的产品是不现实的。

长虹柯,宾汉姆顿大学机械工程副教授

然而，这并不意味着它永远不会发生。碳纳米管的价格在20年前也差不多。随着更多的研究表明碳纳米管的实用性，碳纳米管的产量大幅上升，价格下降到目前的水平，在每克10到20美元之间。柯预测，同样的命运也会发生在bnnt身上。

柯洁计划对bnnt进行这类研究。他曾在美国空军的许多研究项目中工作，并在2010年被选为美国空军的青年研究员研究项目，这是一个受人尊敬的项目，只有不到20%的申请人被选中。虽然BNNTs的进展可能会首先用于战斗机，但柯说，他可以预见这类技术会渗透到商业飞行中。