Крылья самолетов и лопасти ветряков будут служить практически вечность. Ученые из США придумали метод самовосстановления композита

Инновационный композит с функцией самовосстановления, разработанный исследователями научного центра (штат Северная Каролина, Университет), открывает перспективы значительного продления периода работы ответственных деталей — лопастей ветроэнергетических установок, крыльев самолетов, теоретически до многих веков. Материя способна многократно, до сотен раз, «лечить» собственные нарушения структуры и прочности, что увеличивает срок эксплуатации с привычных 3-4 десятков годиков до полутысячелетия при условии регулярных профилактических работ.

Ключевым прорывом является решение старой проблемы композиционных материалов — деламинации, представляющей собой скрытое расщепление между слоями. Это нарушение структуры, проявляющиеся в виде микротрещин и разъединении пластов, препятствовало долговечности облегченных материалов из волокон, применяемых в авиационной промышленности, автомобилестроении и электроэнергетике.

Новая материя эффективно справляется с этой задачей благодаря двум ключевым новым вещам. Для начала, к армирующему волокну на поверхность добавляется обладающий термопластичными свойствами самовосстанавливающийся состав, что повышает первоначальную стойкость к расщеплению до четырех раз.

Второе, в состав композита встроены небольшие «обогреватели» из углерода. При подаче электроэнергии они разогреваются, делая расплав заживляющего вещества, которое заполняет расколы и регенерирует изначальную структуру материала.

Для наблюдения за полученной долговечностью материю испытывали. Автоматическое воздействие создавало в экземпляре расслоение длиной 50 мм, после чего активировалась система регенерации. Эти циклы были повторены в числе тысячи раз за 7 недель. Результат продемонстрировал улучшенную сопротивляемость против разрушения, если сравнивать с традиционными материями из композита, и подтвердил способность к регенерации даже после многократных повреждений и дальнейшего восстановления.

Источник: interestingengineering