工程與物理科學(xué)研究委員會(huì)（The Engineering and Physical Sciences Research Council，EPSRC）作為英國研究創(chuàng)新部（UKRI）的分支機(jī)構(gòu)，主要資助英國工程與物理科學(xué)研究。近日，諾丁漢大學(xué)涂料和表面工程研究小組獲得來自EPSRC的200萬英鎊，用于研究新型陶瓷涂層。

進(jìn)一步的研究領(lǐng)域?qū)⒀芯侩妱?dòng)飛機(jī)輔助發(fā)電中燃料電池和太陽能電池的電解質(zhì)，飛機(jī)電氣化電動(dòng)機(jī)的絕緣涂層，以及飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的腐蝕和航空發(fā)動(dòng)機(jī)各種關(guān)鍵部件的耐磨涂層。該小組負(fù)責(zé)人Tanvir Hussain博士在一份聲明中說，“當(dāng)前陶瓷涂層的研發(fā)和生產(chǎn)方式成本高昂且浪費(fèi)，能效也低。小組將利用人工智能和先進(jìn)的化學(xué)技術(shù)對(duì)陶瓷材料的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究開發(fā)，為航空航天提供低成本耐候性更好的涂層。”

一種自然界啟發(fā)的，用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的花狀陶瓷涂層結(jié)構(gòu)（來源：諾丁漢大學(xué)）

噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)在很高的溫度下運(yùn)行，以提高熱力學(xué)效率并減少污染物排放，但是這會(huì)縮短發(fā)動(dòng)機(jī)及其零件的壽命。像人類頭發(fā)一樣薄的陶瓷涂層已經(jīng)被應(yīng)用到渦輪葉片上，該渦輪葉片每分鐘旋轉(zhuǎn)10000次，運(yùn)行時(shí)達(dá)到1300℃。

陶瓷材料也被廣泛用作火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴的隔熱涂層，但是涉及的化學(xué)和制造方法可以追溯到1960-70年代，并且還不夠先進(jìn)，無法支持商業(yè)太空旅行。在人工智能的指導(dǎo)下，Hussain博士將開發(fā)用于陶瓷涂層的新化學(xué)方法，從而使火箭發(fā)動(dòng)機(jī)更加高效和可重復(fù)使用，從而為人類打開深空旅行的大門。

根據(jù)諾丁漢大學(xué)的說法，該項(xiàng)目旨在生產(chǎn)具有熱，電和環(huán)境屏障性能的定制陶瓷涂層，可以對(duì)其進(jìn)行微調(diào)，以適應(yīng)其所需的航空航天應(yīng)用，其中包括熱屏障涂層，以保護(hù)高溫高溫合金和環(huán)境屏障。保護(hù)陶瓷復(fù)合材料免受蒸汽侵害的涂料。

編譯 YUXI