Самовосстанавливающийся композит прослужит 500 лет

Учёные из Университета Северной Каролины разработали новый тип композитного материала - армированный полимер с возможностью многократного самовосстановления. Такой материал способен ремонтировать внутренние повреждения сотни раз, что потенциально позволяет конструкциям из него служить веками, а не десятилетиями.

Что это за материал и как он работает

Современные армированные полимерные композиты (FRP), состоящие из волокон (стеклянных, углеродных и других) в полимерной матрице, уже широко применяются в авиации, автомобилестроении, ветряных турбинах и других областях из-за своей высокой прочности и малого веса. Но у них есть слабое место: при образовании трещин между слоями волокон и матрицы материал теряет прочность, и ремонт бывает сложным или дорогостоящим.

Новинка учёных решает эту проблему с помощью двух ключевых инноваций:

  1. Термопластичный исцеляющий слой, нанесённый 3D-печатью на армирующие волокна. Эта прослойка значительно увеличивает сопротивление расслоению материала, делая его более стойким к трещинам.

  2. Углеродные слои, которые нагреваются при пропускании электричества. При локальном нагреве термопласт расплавляется, проникает в трещины и склеивает разошедшиеся части, фактически ремонтируя повреждение.

Почему это важно

Испытания показали впечатляющую долговечность. Если материал будет подвергаться восстановлению каждый сезон, срок его службы может составлять более 125 лет. А при ежегодном восстановлении порядка 500 лет. Даже после тысячи циклов повреждений и самовосстановлений прочность композита остаётся значительно выше, чем у обычных армированных полимеров.

Помимо невероятного ресурса, такие материалы могут принести огромную экономию и экологическую пользу: меньшее количество заменяемых деталей означает меньше затрат, энергии и отходов.

По словам исследователей, новая технология способна существенно снизить трудозатраты и затраты на материалы в отраслях, где стандартные композиты используются повсеместно, от автомобилей и самолётов до космических аппаратов.

Промышленное применение

Технология уже лицензирована компанией Structeryx Inc., соучредителем которой является один из авторов исследования. Это означает, что материал может в будущем быть применён в реальных продуктах и конструкциях.

Источинк: New Atlas

Похожие статьи

Рекомендательные технологии Подробнее
Технологии и IT-новости 2 месяца назад

Google представила TurboQuant: снижение памяти LLM в 6 раз без потери точности

Google представила TurboQuant - алгоритм сжатия, который уменьшает использование памяти LLM в шесть раз без потери точности. Технология также ускоряет вычисления и снижает требования к инфраструктуре.

Технологии и IT-новости 6 месяцев назад

Экран, который можно почувствовать: как работает новая технология Optopixels

Учёные из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре разработали экспериментальный дисплей Optopixels, в котором изображение можно не только видеть, но и ощущать пальцами. Лазерный свет заставляет отдельные пиксели подниматься над поверхностью экрана, формируя физический рельеф.