Ученые создали пластик, который сам восстанавливается и прочнее стали

Исследователи из Техасского университета A&M и Университета Талсы разработали инновационный материал — ароматический термореактивный сополиэфир (ATSP), представляющий собой композит из углеродного волокна с уникальными свойствами. Проект, финансируемый Министерством обороны США, возглавил доктор Мохаммад Нараги, директор лаборатории наноструктурированных материалов.

ATSP обладает способностью к самовосстановлению при нагревании до 160°C, что позволяет устранять трещины и деформации. При более высоких температурах около 280°C материал способен полностью восстанавливать свою первоначальную форму. Испытания показали, что после двух циклов восстановления прочность материала возвращается практически к исходному уровню, а к пятому циклу эффективность восстановления составляет около 80%.

Композит сочетает преимущества термопластов (гибкость) и термореактивных материалов (стабильность), что делает его в несколько раз прочнее стали при меньшем весе, чем у алюминия. Химический состав ATSP остаётся стабильным при многократных изменениях формы, что обеспечивает высокую экологичность и возможность многократной переработки.

В ходе экспериментов материал подвергался циклической ползучести для определения критических температур: температуры стеклования, при которой полимерные цепи свободно перемещаются, и температуры, при которой связи становятся достаточно активными для обеспечения восстановления. Образцы выдержали сотни циклов нагрузки и нагрева без разрушения.

Технология может найти применение в оборонной, аэрокосмической и автомобильной отраслях, включая восстановление повреждённых деталей самолётов и повышение безопасности транспортных средств. Результаты исследования опубликованы в журналах «Макромолекулы» и «Журнал композитных материалов».

Источник: Interestingeng Iineering