葉片尖端正在 ORNL 碳纖維技術(shù)中心開發(fā)，包含兩層標準玻璃纖維和一層低成本實驗室開發(fā)的碳纖維，這種定制的導(dǎo)電碳纖維是將電能分散到葉片表面的關(guān)鍵。

研究人員還聲明使用行業(yè)標準的設(shè)備和方法來證明該技術(shù)可以輕松地與現(xiàn)有的制造工藝相結(jié)合。

ORNL 研究員維平·庫馬爾 (Vipin Kumar) 表示：“我們沒有足夠的數(shù)據(jù)來了解雷擊損害的真正范圍，但我們知道這對工業(yè)和公用事業(yè)來說是一個問題。”

“我們知道風(fēng)能是支持能源安全的可靠電力來源，但我相信我們可以采取任何措施使其更具彈性和可靠性，這很重要。”

眾所周知，風(fēng)力渦輪機葉片經(jīng)常遭受雷擊，但很少造成災(zāi)難性的后果。

盡管如此，人們認為它們會削弱葉片的內(nèi)部損傷，隨著時間的推移，這會增加維修成本，而且它們是葉片相關(guān)停機的第二大原因。

該項目采用新型材料建造了整個 2 米長的渦輪葉片尖端。隨后，在密西西比州立大學(xué)的專門實驗室中，對葉片尖端進行了模擬雷電強度測試，在隔離高壓影響的測試后，葉片尖端完好無損。

在同一實驗室進行的單獨測試發(fā)現(xiàn)，孤立的大電流仍然具有破壞性。

碳纖維的成本通常限制了它在風(fēng)力葉片承重結(jié)構(gòu)中的使用，但 ORNL 為降低碳纖維成本所做的努力，可能使其在最常受雷擊的葉片尖端用碳纖維替代玻璃纖維時具有經(jīng)濟性。

此次演示強調(diào)了使用導(dǎo)電材料或涂層保護葉片的新方法的可能性，進一步的創(chuàng)新正在研究中。

由于樹脂占據(jù)了葉片尖端的大部分，因此包括使用導(dǎo)電性更強的樹脂。

混合碳纖維復(fù)合材料葉尖的另一個顯著優(yōu)點是它的重量，比純玻璃纖維葉尖輕約 41%，這為相同重量的更大葉片開辟了道路，并有可能產(chǎn)生更多的電力。

該方法還被認為具有防止雷擊損壞飛機所用復(fù)合材料的潛力。