Нов материал се самовъзстановява над 1000 пъти
Екип от американски инженери са разработи композитен материал, който може да се самовъзстановява над 1000 пъти. Откритието може значително да удължи живота на ключови компоненти в самолети, автомобили и вятърни турбини.
Резултатите са публикувани в научното списание Proceedings of the National Academy of Sciences.
Материалът е базиран на влакнесто подсилени полимери, известни като FRP композити. Те се използват широко заради високата си здравина и ниско тегло. Основният им проблем е т.нар. деламинация. Това е процес, при който слоевете започват да се разделят при появата на пукнатини. Това води до бърза загуба на здравина.
„Деламинацията е проблем за FRP композитите още от 30-те години на миналия век„, казва Джейсън Патрик от North Carolina State University. По думите му стандартните материали имат живот между 15 и 40 години.
Новият материал включва два ключови елемента. Първият е специален междинен слой, създаден чрез 3D печат. Той съдържа термопластичен полимер EMAA, който увеличава устойчивостта на разслояване между два и четири пъти още от самото начало.
Вторият елемент са вградени нагревателни слоеве на въглеродна основа. При подаване на електрически ток те загряват материала. Това позволява на полимера да се разтопи и да запълни пукнатините. След охлаждане структурата се възстановява.
Процесът е описан като вътрешно „презапояване“ на материала. Ремонтът се извършва без външна намеса и използва наличните в структурата компоненти.
В лабораторни условия материалът преминава през 1000 цикъла на разрушаване и възстановяване в рамките на 40 дни. При тестовете се създават пукнатини с дължина около 5 сантиметра, след което се активира процесът на възстановяване.
Според водещия автор Джак Туричек, материалът остава значително по-здрав от стандартните решения поне през първите 500 цикъла. С времето устойчивостта намалява, но много бавно.
Изследователите изчисляват, че компонентите могат да функционират около 125 години при редовно възстановяване на всеки три месеца. При по-рядка поддръжка животът може да достигне до 500 години.
Технологията има потенциал да намали индустриалните отпадъци. Вятърните турбини например използват трудно рециклируеми композитни материали. Очаква се отпадъците от перки в САЩ да достигнат около 2.2 милиона тона до 2050 г.
По-дългият живот на компонентите означава по-малко производство, транспорт и изхвърляне. Това може да намали разходите и екологичния отпечатък.
Технологията вече е патентована и лицензирана чрез стартъпа Structeryx Inc. Предстоят допълнителни тестове в реални условия, включително при екстремни температури и натоварвания.
Според изследователите подобен материал може да бъде ключов и за космическите мисии, където ремонтите са трудни или невъзможни.
Ако вярвате в правото си на обективна информация, подкрепете ни.
Вашето дарение от всякакъв размер и по всяко време означава много за нас.
Скъпи читатели,
Днес, повече от всякога, независимата журналистика има нужда от вас.
В мисията си да предоставяме обективни, достоверни и навременни новини разчитаме на вашата подкрепа.
Ако вярвате в правото си на обективна информация, подкрепете ни.
Ако вярвате в правото си на обективна информация, подкрепете ни.
Вашето дарение от всякакъв размер и по всяко време означава много за нас.
Скъпи читатели,
Днес, повече от всякога, независимата журналистика има нужда от вас.
В мисията си да предоставяме обективни, достоверни и навременни новини разчитаме на вашата подкрепа.
Ако вярвате в правото си на обективна информация, подкрепете ни.
Post Comment