Đầu cánh quạt, đang được phát triển tại trung tâm công nghệ sợi carbon của ORNL, kết hợp hai lớp sợi thủy tinh tiêu chuẩn và một lớp sợi carbon giá rẻ do phòng thí nghiệm phát triển, với sợi carbon dẫn điện tùy chỉnh, đóng vai trò quan trọng trong việc phân tán năng lượng điện trên bề mặt cánh quạt.
Các nhà nghiên cứu cũng tuyên bố sử dụng phương pháp và thiết bị tiêu chuẩn của ngành, chứng minh rằng công nghệ này có thể dễ dàng tích hợp với các quy trình sản xuất đã được thiết lập.
Sét đánh vào cánh turbine gió thường xuyên xảy ra nhưng hiếm khi gây ra thảm họa. Tuy nhiên, chúng được cho là có thể làm yếu cánh quạt, gây hư hỏng bên trong, dẫn đến tăng chi phí sửa chữa theo thời gian và là nguyên nhân thứ hai gây ra thời gian ngừng vận hành liên quan đến cánh quạt.
Trong dự án thử nghiệm, toàn bộ đầu cánh turbine dài 2m được chế tạo bằng vật liệu mới. Sau đó, đầu cánh được thử nghiệm với lực sét mô phỏng trong phòng thí nghiệm chuyên dụng tại Đại học bang Mississippi, nơi đầu cánh vẫn còn nguyên vẹn sau các thử nghiệm cô lập tác động của điện áp cao.
Chi phí của sợi carbon thường làm hạn chế việc sử dụng sợi carbon trong cấu trúc chịu lực của cánh quạt gió, nhưng nỗ lực của ORNL nhằm giảm chi phí sợi carbon, có thể giúp thay thế sợi thủy tinh ở đầu cánh quạt, nơi thường xuyên bị sét đánh nhất, trở nên tiết kiệm hơn.
Với cuộc trình diễn nêu bật khả năng áp dụng phương pháp mới để bảo vệ cánh quạt bằng vật liệu hoặc lớp phủ dẫn điện, những cải tiến tiếp theo đang được nghiên cứu.
Một lợi ích đáng chú ý khác của đầu cánh quạt bằng sợi carbon tổng hợp là trọng lượng của nó, nhẹ hơn khoảng 41% so với đầu cánh quạt bằng sợi thủy tinh nguyên chất, mở đường cho những cánh quạt lớn hơn có cùng trọng lượng, với khả năng tạo ra nhiều điện hơn.
Phương pháp này cũng được coi là có tiềm năng ngăn ngừa thiệt hại do sét đánh đối với vật liệu tổng hợp (composite) được sử dụng trên máy bay.
