Материал будущего: как работает «бессмертный» композит

Учёные из Университета штата Северная Каролина представили композит нового поколения, способный самостоятельно восстанавливаться после серьёзных повреждений. 

Речь идёт о модифицированном армированном волокном полимере (FRP), который не просто сохраняет прочность при малом весе, но и способен «залечивать» внутренние расслоения, продлевая срок службы конструкций на десятилетия и даже столетия.

Когда в традиционных FRP-композитах возникают трещины и межслойные разрывы, материал постепенно теряет прочность и требует замены. Новая разработка решает эту проблему за счёт термопластичного слоя, напечатанного методом 3D-печати между волокнами. Дополнительно в структуру встроены углеродные прослойки, которые нагреваются при подаче электричества. Под воздействием тепла термопластик плавится, заполняет даже мельчайшие трещины и повторно склеивает разделённые слои, восстанавливая целостность конструкции практически на месте эксплуатации.

Новый материал демонстрирует значительно более высокую устойчивость к расслоению — в отдельных случаях прочность увеличивается в 2-4 раза. Испытания показали, что даже после сотен циклов повреждения и самовосстановления характеристики снижаются крайне медленно. Если процедуру «регенерации» проводить раз в сезон, материал способен прослужить более ста лет, а при ежегодном восстановлении — вплоть до нескольких столетий. Такой ресурс открывает перспективы для использования в ветряных турбинах, самолётах, космических аппаратах и других системах, где ремонт затруднён или крайне дорог.

Технология уже запатентована и лицензируется компанией Structeryx. 

Фото: Depositphotos