Материал, который чинит себя электричеством 1000 раз — реально? Да, и он продлит жизнь самолётов с 40 лет до 500
NewsMakerВолокнистые полимерные композиты - находка для авиации и энергетики.
Исследователи из Университета штата Северная Каролина представили композитный материал , который способен самостоятельно восстанавливать повреждения более тысячи раз. Разработка нацелена на одну из самых давних и проблемных слабостей современных конструкционных материалов и, по расчетам авторов, может увеличить срок службы критически важной инфраструктуры с десятков лет до столетий.
Речь идет о волокнистых полимерных композитах, которые широко используют в авиации, энергетике и машиностроении. Крылья самолетов, лопасти ветряных турбин и элементы космических аппаратов ценят за высокую прочность при малом весе, но именно эти материалы чаще всего списывают спустя 40 лет эксплуатации. Новый подход позволяет продлить их работу до 125 лет при регулярном обслуживании раз в квартал и даже до 500 лет, если восстановление проводить раз в год.
Основная цель разработки — борьба с расслоением, или межслоевой деламинацией. Эта внутренняя форма разрушения известна инженерам почти сто лет. Она возникает, когда слои углеродного или стекловолокна начинают отделяться друг от друга внутри материала. Проблема долгое время оставалась скрытой, но именно она ограничивала срок службы композитов, которые внешне могли выглядеть целыми.
Новый материал собирают на базе обычных волокнистых композитов, но добавляют в конструкцию два ключевых элемента. Сначала на армирующие волокна с помощью 3D-печати наносят термопластичный «лечащий» слой с заданным рисунком. Уже на этом этапе материал становится в 2, а то и 4 раза устойчивее к расслоению по сравнению с традиционными решениями.
Исследователи из Университета штата Северная Каролина представили композитный материал , который способен самостоятельно восстанавливать повреждения более тысячи раз. Разработка нацелена на одну из самых давних и проблемных слабостей современных конструкционных материалов и, по расчетам авторов, может увеличить срок службы критически важной инфраструктуры с десятков лет до столетий.
Речь идет о волокнистых полимерных композитах, которые широко используют в авиации, энергетике и машиностроении. Крылья самолетов, лопасти ветряных турбин и элементы космических аппаратов ценят за высокую прочность при малом весе, но именно эти материалы чаще всего списывают спустя 40 лет эксплуатации. Новый подход позволяет продлить их работу до 125 лет при регулярном обслуживании раз в квартал и даже до 500 лет, если восстановление проводить раз в год.
Основная цель разработки — борьба с расслоением, или межслоевой деламинацией. Эта внутренняя форма разрушения известна инженерам почти сто лет. Она возникает, когда слои углеродного или стекловолокна начинают отделяться друг от друга внутри материала. Проблема долгое время оставалась скрытой, но именно она ограничивала срок службы композитов, которые внешне могли выглядеть целыми.
Новый материал собирают на базе обычных волокнистых композитов, но добавляют в конструкцию два ключевых элемента. Сначала на армирующие волокна с помощью 3D-печати наносят термопластичный «лечащий» слой с заданным рисунком. Уже на этом этапе материал становится в 2, а то и 4 раза устойчивее к расслоению по сравнению с традиционными решениями.