Интеллектуальные материалы, которые могут контролировать свою структурную целостность в режиме реального времени и устранять повреждения, продлевают срок службы материалов, используемых на транспорте и в возобновляемых источниках энергии. Теперь исследователи из Лондонского университета королевы Марии, Университета Лафборо, Уорикского университета и Имперского колледжа Лондона использовали традиционный подход и создали новый самоощущающийся и самовосстанавливающийся композитный материал.
Исследователи продемонстрировали «новые» дополнительные возможности для восстановления и контроля состояния конструкции с помощью простой техники переплетения композитных ламинатов. Повышая прочность ламината, он также имеет функцию легкого ремонта, которая решает проблемы относительно плохих характеристик существующих композитных материалов вне плоскости и неспособности обнаруживать и устранять внутренние повреждения, а также продлевает срок службы. срок службы составных частей.
Стратегии самовосстановления для большинства материалов основаны на внешних методах с использованием заживляющих агентов или внутренних систем, основанных на обратимых химических связях или надмолекулярных взаимодействиях. Однако добавление жидких или твердых заживляющих агентов к конструкционным композитам может повлиять на их несущие свойства и усложнить производственный процесс. Вместо этого исследователи расположили тонкие слои термопластика между слоями композита из углеродного волокна. Чтобы устранить повреждение, необходимо приложить тепло и давление, чтобы термопласт диффундировал в поврежденную область и заполнил трещину. Слой термопласта обеспечивает возможность самовосстановления без ущерба для механических свойств.
Кроме того, пользователи могут настраивать характеристики и условия отверждения термопластичных слоев, чтобы обеспечить легкий ремонт и улучшить вязкость разрушения даже после нескольких циклов повреждения и ремонта.
Сообщается, что изобретение позволит решить большое количество сценариев, требующих регулярного обслуживания и ремонта композитных конструкций, но трудно и нереалистично достижимых, таких как лопасти морских ветряных турбин или некоторые типы самолетов. Этот простой и масштабируемый метод также будет применяться в спортивных или морских композитных приложениях.
