ORTHOGONAL CARBON-NANOTUBE-BASED NANOFOREST FOR HIGH-PERFORMANCE HIERARCHICAL MULTIFUNCTIONAL NANOCOMPOSITES

A reinforcement for increasing the strength and toughness and other properties in both transverse and in-piano directions for a composite material, and methods of manufacture therefor. The reinforcement has a layer of a nanoforost of vertical nanotubes or nanowires and a layer of horizontal nanotubes or nanowires. The reinforcement can be made by rolling a vertical nanoforest to produce a collapsed layer of horizontal nanofubes or nanowires, then growing a vertical nanoforest on the collapsed layer. The reinforcement can be grown directly on fibers which are used to reinforce the composite material, or alternatively Interleaved with layers of those fibers before the composite part is cured. The reinforcement and manufacturing method are compatible with almost any composite material in any shape, including epoxy, polymer, or ceramic matrix composites, or any manufacturing method, including prepreg, wet-layup and matrix film stacking. The present invention reduces scrap, rework, and repair hours for composites manufacturing. Renforcement destiné à augmenter la résistance et la ténacité et d'autres propriétés dans les directions transversale et dans le sens du piano pour un matériau composite, et procédés de fabrication associés. Le renforcement présente une couche d'un nanoforêt de nanotubes ou nanofils verticaux et une couche de nanotubes ou nanofils horizontaux. L'armature peut être fabriquée par laminage d'une nanoforêt verticale pour produire une couche repliée de nanotubes ou nanofils horizontaux, puis par croissance d'une nanoforêt verticale sur la couche repliée. Le renforcement peut être obtenu directement sur des fibres qui sont utilisées pour renforcer le matériau composite, ou en variante entrelacées avec des couches de ces fibres avant que la partie composite ne soit durcie. Le procédé de renforcement et de fabrication est compatible avec presque n'importe quel matériau composite de n'importe quelle forme, comprenant des composites à matrice époxy, polymère ou céramique, ou tout procédé de fabrication, comprenant un pré-imprégné, un drapage humide et un empilement de films matriciels. La présente invention réduit les déchets, la remise en état et les heures de réparation pour la fabrication de composites.