Композитные баллоны с углеродными нанотрубками снижают нагрузку на пожарных, повышая эффективность спасения

Высоконапорные баллоны со сжатым воздухом, которые пожарные носят на спине при тушении пожаров, становились легче с годами благодаря использованию композитных материалов, но их вес всё ещё составляет в среднем около 27 кг (более 59 фунтов), согласно данным производителя углеродных нанотрубок OCSiAl (Люксембург, США). Используя одностенные углеродные нанотрубки TUBALL (также известные как графеновые нанотрубки), компания Techplast (Виепрже, Польша) разработала баллон весом менее 2,8 кг (6,1 фунта).

Конструкция и материалы

Баллон объемом 6,8 литра состоит из трех слоев: внутренней обкладки из ПЭТ, композитного слоя из углеродного волокна и эпоксидной смолы, модифицированной наноматериалами TUBALL в матрице смолы, и внешнего защитного эпоксидного покрытия.

По словам OCSiAl, низкий вес баллонов позволяет пожарным двигаться быстрее, экономя время в чрезвычайных ситуациях. Кроме того, их транспортировка требует меньше энергии и топлива.

«Внедрение графеновых нанотрубок в композитное армирование улучшает межслойную сдвиговую прочность (ILSS), что повышает предельное давление разрыва на 30% по результатам ударных испытаний баллонов», — говорит Пётр Саферна, руководитель НИОКР Techplast. «Этот невероятный прирост ударной прочности позволил нам снизить вес баллона, сохраняя механические свойства, в результате чего мы получили самый легкий в мире баллон объемом 6,8 литра для рабочего давления 300 бар. Общая масса нашего баллона SAFERnano со всеми защитными насадками и покрытиями составляет менее 2,8 кг. Новое поколение баллонов обеспечивает снижение веса до 75% по сравнению с конкурентами и на 15% по сравнению с нашей предыдущей линейкой продуктов».

Команда НИОКР Techplast работала над созданием композитного баллона SAFERnano три года. В настоящее время он доступен глобально и недавно получил сертификат TÜV, подтверждающий полное соответствие международным стандартам безопасности хранения различных газов, включая воздух, кислород, азот и углекислый газ.

Помимо текущего применения в пожарно-спасательной отрасли, баллоны SAFERnano большей емкости (до 350 литров) демонстрируют потенциал для хранения водорода в топливных элементах автомобилей.