ULTRALÄTT-
VIKTNING

Get in touch

Tvärsnitt av provbit i kolfiberkomposit modifierad av vår produkt för Ultralättviktning.

MNTFs
NANOTILLSATS

Ultra Lightweighting, eller Ultralättviktning på svenska, är "pund för pund" den mest effektiva lättviktningsåtgärden i världen.

Ultralättviktning – prestandahöjning av lättviktningsmaterial – möjliggörs av vår produkt, nanotillsatsen MNTFs Additive, som är en högpresterande modifierare av materialegenskaper baserad på våra patenterade nanopartiklar Multi-layer carbon Nanoparticle of Toroid Form. Prestandahöjningen genereras av en ultra-låg koncentration på 0,001-0,01w%. Beroende på kundbehov möjliggör detta antingen en minskning av krav på materialtjocklek hos strukturella element utan att kompromissa med mekaniska egenskaper eller ett starkare, styvare material med högre resistens mot abrasivt slitage och en ökad elektrisk ledningsförmåga.

AEROSPACE
ULTRA
LIGHT-
WEIGHTING

Med ett tillvägagångssätt på systemnivå, vilket innebär att man överväger potentialen för ultralättviktning från första början av designprocessen, är det möjligt att optimera designen av ett 140 ton tungt, 300-sittplatsers kolfiberflygplan med ett listpris på 325 miljoner dollar.

Ett kilo (1kg) av vår produkt ultralättviktar kolfiberdelarna i ett 140 tons kolfiberflygplan och adresserar följande fem primära områden för ultralättviktning inom flygindustrin:

Viktbesparingar – Vår produkt möjliggör viktbesparingar på 40% av kolfiberkompositdelarna eller totalt 28 ton, vilket motsvarar kostnadsbesparingar på 8,7 miljoner dollar.

Bränsleförbrukning – Vår produkt möjliggör en minskning av bränsleförbrukningen med 20% eller över 10 ton bränsle för en enda Atlantkorsning, vilket motsvarar en kostnadsbesparing på 10 miljoner dollar under flygplanets livslängd.

CO2-utsläpp – Vår produkt möjliggör en minskning av koldioxidutsläppen med 20% eller över 30 ton för en enda Atlantkorsning.

Räckvidd – Vår produkt förbättrar räckviddsflexibiliteten med 20% eller 2800 km, vilket ökar antalet möjliga direktflygsdestinationer runt om i världen.

Åskskydd – Kolfiberkomposit kan inte mildra de potentiellt skadliga elektromagnetiska effekterna från ett blixtnedslag. Den vanligaste lösningen på detta problem är att införa metaller tillbaka i flygplanet. Metallnät eller expanderad folie som läggs till kompositstrukturen för detta ändamål negerar lättviktningssåtgärder och bidrar inte till strukturell styrka. Kolfiberkomposit modifierad med vår produkt fungerar som en elektrisk skärm runt strukturen som skyddar mot blixtnedslag och samtidigt bidrar till strukturell styrka.

MÖJLIGHET:
VÄRLDS-LEDANDE
KOLFIBER-
KOMPOSIT

Kolfibertillverkare med kolfiber av T800-nivå kan med hjälp av vår produkt överträffa den nuvarande världsledaren inom kolfiberkomposit, japanska Toray, med mer än 30% eller nästan 1000 MPa, vilket skulle vara det största språnget i utvecklingen av kolfiberkomposit på över 30 år.

KONKURRENS

Konkurrerande teknologier inom plasttillsatsindustrin avseende mekanisk egenskapsmodifiering i segmentet kolfiberkomposit baserat på polymermatris består huvudsakligen av kolnanorör (CNTs) och grafen.

Kolnanorör och Grafen är båda fantastiska material med otroliga egenskaper – i sina ursprungliga former. Kolnanorör har emellertid använts som tillsats i tiotusentals försök att modifiera mekaniska egenskaper hos kolfiberkomposit och Grafen är fortfarande bara i början av sin resa från material till teknik.

Översättning till svenska är “under konstruktion”. Torus vs Tube: Semi-scientific demonstration of the lifebouy-shape of the MNTFs nanoparticles that provide a micro-mechanical flotation device-style interlocking adding to the degree of efficiency as a modifier of composite properties as opposed to the detrimental sliding of the atomically smooth walls of the CNTs against the macromolecules of the surrounding polymer matrix, which eventually will cause stress concentration and crack initiation.

RADAR CHART
COMPARISON

The MNTFs radar chart total of 580 outscores the heavily hyped nanomaterials CNTs (250) and Graphene (185).
1. The unique physical properties and topology of the MNTFs Nanoparticle eliminates the need for surface modification (functionalization) for composite matrix integration.
2. MNTFs are less susceptible than CNTs to fracture or deformation by the shear stresses imparted upon them in the dispersion and deagglomeration process. Also, because of the lifebuoy-shape, MNTFs agglomeration when suspended in liquids is more manageable being free from the problematic ‘snake-pit’ entanglement of CNTs.
3. Scalable Graphene production is a challenge.
4. The MNTFs Nanoparticle Additive has successfully achieved TRL 9 as a nanomaterial and TRL 4 (lab environment) as a modifier of  mechanical properties of carbon fiber composites: SP Technical Research Institute of Sweden has conducted independent tests of the compression module on a component made of carbon fiber composite modified by our product, which verified a performance enhancement of over 40% compared to Japanese world-leading carbon fiber manufacturer Toray.
5. The MNTFs Nanoparticle Additive is patented.
6. Hype constitutes the bulk of the Graphene radar chart score.
7. The loading concentration efficiency of the MNTFs Nanoparticle Additive is ‘off the charts’ (0.001 – 0.01 w%), making it pound-for-pound the most efficient lightweighting measure in the world.

TECHNOLOGY

Our product is based on our patented nanoparticles, the MNTFs (Multi-layer carbon nanoparticle of toroid form), which is a unique nanomaterial and can be described as a Graphene donut as it consists of 20-50 Graphene layers made up of carbon atoms arranged in hexagonal lattice structures rolled up into a donut (or lifebuoy) shape with a diameter of 15-150 nm. The Graphene layers in our nanomaterial are infinite by nature because of the circular geometry, and devoid of rough, imperfect outer layer edges.

TEM image of MNTF (Multi-layer carbon nanoparticle of toroid form) known as the Graphene donut.

MODIFIER CAPABILIITY

Vår produkts modifieringsförmåga härrör från närvaron av oavbrutna konjugerade system av delokaliserade π-elektroner i grafenlagren.

Samverkan av fluktuerande polarisationer i sp2-hybridiserade π-orbitaler i de bidragande strukturerna i grafenlagren skapar förutsättningar för gigantiska resonanser i systemets elektromagnetiska fält med en förstärkningsfaktor på upp till flera storleksordningar (3×10^4). Vridmomentet som skapas av gigantiska resonanser modifierar och omdirigerar van der Waals-interaktioner, och i fallet med kolfiberkomposit utlöser det ett kontrollfenomen vid gränsytan mellan kolfibrerna och matrisen.
Polymerisations- och kristallisationsprocesser påverkas av van der Waals-krafterna som organiserar eller snarare modifierar riktningen eller orienteringen av de omgivande makromolekylerna till ett 10 mikron tjockt gränsytskikt av vinkelrätt orienterade polymerkedjor.

MNTFs nanoparticles exhibits a giant amplification of the intensity of both variable and static electromagnetic fields on the surface.

The interfacial layer improves the level of elastic deformation, binds free energy, contributes to overall system stability and enables stress transfer and dissipation for increased resistance to external loading.

SEM image (x2000) of interfacial layer

Our product has the highest loading concentration efficiency in the additive industry (0.001 – 0.01 w%), and is not application- or system-intrusive, meaning it can seamlessly integrate into any existing manufacturing process with minimal negative impact on matrix viscosity and curing schedules.

PERFORMANCE
ENHANCEMENT

Examples of performance enhancements generated by our product in carbon fiber composites:

• Tensile strength of carbon fiber composite is improved by 40%.

•This is a tool holder for turning made of carbon fiber composite modified at 0.005w% concentration. It allows turning at 200,000 rpm with a maximum tool deflection of 2 mm. A tool holder of steel can’t be used at 200,000 rpm as it would have a tool deflection of 40 mm at that speed.

Steel replacing, vibration-dampening machine tool holder for turning.

SP Technical Research Institute of Sweden conducted independent testing of the compression modulus of the tool holder, which verified a performance enhancement of over 40% compared to Japanese world-leading carbon fiber manufacturer Toray.

Examples of performance improvements generated by our product in other materials:

• This is a grinding support made of bronze modified at 0.005w% concentration.

Grinding support

The component was tested by Thyssen in Germany under real operational conditions (TRL level 7). The test showed an improvement in abrasive wear resistance of 500%.

• Hardnesss of bronze is improved by 40%.

• Electrical conductivity of bronze is improved by 375%.

• Chemical resistance to nuclear waste in borosilicate glass is improved by 400%.

SUSTAINABILITY

Our product is produced from recycled residue products of Carbon Nanotube production, has the lowest loading concentration in the additive industry, and allows ultra lightweighting through reduction of material thickness requirements, which in turn enables reduction of CO2 emissions in the atmosphere.

The production process reduces the use of raw materials, which means the Earth’s limited resources is used in a sustainable manner while minimizing environmental impact. The product thus has the potential to contribute to an environmentally sustainable society according to at least the following global sustainability goals in the UN Development Program UNDP by 2030: i) to achieve the sustainable management and efficient use of natural resources; ii) to substantially reduce waste generation through prevention, reduction, recycling and reuse; and iii) to strengthen resilience and adaptive capacity to climate-related hazards and natural disasters in all countries.

LET'S GET

TOGETHER.

If you believe that we may have a technology that could be of benefit to your company ...

or if you just want to chat …

Hit me up on Linkedin

Clients

CONTACT US

If you believe that we may have some technology that could be of benefit to your company, send us an email and we'll get back to you, asap.

Sending

©2020 Solerial Matusions AB

Log in with your credentials

Forgot your details?