Разработан самовосстанавливающийся композит со сроком службы до 500 лет

Исследователи из Университета штата Северная Каролина создали новый тип армированного волокном полимера, способного автоматически устранять внутренние повреждения. Результаты работы опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Материал состоит из слоёв стекловолокна или углеродного волокна в полимерной матрице с добавлением термопластичного связующего вещества, нанесённого методом 3D-печати. При образовании трещин между слоями композита электрический ток нагревает углеродные прослойки, что приводит к плавлению термопластика. Расплавленный материал заполняет повреждённые участки и скрепляет разошедшиеся слои.

Лабораторные испытания продемонстрировали, что материал способен выдержать более тысячи циклов повреждения и восстановления. В ходе 40-дневного тестирования на образцы наносили 5-сантиметровые трещины, которые затем устранялись автоматически. По расчётам разработчиков, при необходимости восстановления раз в год срок службы изделий из нового композита может достигать 500 лет.

Помимо долговечности, материал обладает повышенной прочностью: термопластичный промежуточный слой увеличивает устойчивость к расслоению в два-четыре раза по сравнению со стандартными композитами.

Технология запатентована компанией Structeryx Inc., основанной соавтором исследования Джейсоном Патриком. Разработка предназначена для применения в автомобилестроении, аэрокосмической отрасли, производстве ветряных турбин и строительных конструкций.