Композитные материалы научили самовосстанавливаться много раз

Композитные материалы научили самовосстанавливаться много раз

В современной космической, автомобильной, военно-морской и второй индустрии довольно часто употребляются армированные волокнами композитные материалы, такие как стеклопластик. Громадным их недочётом есть то, что внутренние повреждения в таких материалах фактически нереально найти и сложно вернуть простыми методами. Маленькая внутренняя трещина может вызвать необратимый процесс расслаивания.

Вследствие этого применение композитных материалов очень сильно ограничено.

Для решения проблемы несколько исследователей из Университета Бекмана Иллинойского университета (Beckman Institute University of Illinois) создала особенную совокупность самовосстановления.

Ранее другие учёные уже демонстрировали такую возможность для полимерных материалов посредством встраиваемых микрокапсул, каковые при повреждении высвобождают «залечивающее» вещество. Сейчас команда докторов наук Нэнси Соттос (Nancy Sottos), Скотта Уайта (Scott White) и Джеффа Мура (Jeff Moore) с подопечными развила эту идею, распространив её на композитные материалы.

Учёные заменили микрокапсулы трёхмерной сетью микроканалов двух типов: одни заполнены эпоксидной смолой, а другие ? отвердителем. Оба вещества изолированы друг от друга и имеют консистенцию чуть разбавленного варенья.

При происхождении внутреннего повреждения сосудистая сеть разрушается, жидкие компоненты смешиваются, полимеризуются и «залечивают» появившуюся «рану». По сути, материал восстанавливает себя сам.

В пресс-релизе университета исследователи утверждают, что

таковой внутренний ремонт может повторяться пара раз фактически со 100 процентной эффективностью.

Одной из главных неприятностей при разработке разработки была эффективность инициирования полимеризации. Ответом выяснилось размещение микроканалов «ёлочкой», а не параллельно приятель приятелю.

Ещё одним достижением стала сама разработка васкуляризации, другими словами прокладки сети микроканалов в материале. В ходе изготовления композита часть армирующих волокон была изготовлена из особого «жертвенного» полимера, что при последующем нагревании конечного материала и испаряется, оставляя сосудистую сеть.

«Это первая демонстрация повторного самовосстановления композитного материала с армирующими волокнами», — говорит один из авторов работы Джейсон Патрик (Jason Patrick). – Разработка самовосстановления существовала и ранее, но не могла быть использована для композитных материалов с армирующими волокнами. Ключом к нашему успеху стала васкуляризация.

Результаты работы исследователи разместили в издании Advanced Materials.

TED | Мозг может восстанавливать себя сам


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: