Американские инженеры разработали новый тип волокнистого композита, способного самостоятельно устранять повреждения более тысячи раз.

Как сообщает Национальная академия наук США, технология может существенно изменить подходы к долговечности материалов в разных отраслях – от авиации до энергетики.

Речь идет об инновационном материале, который в лабораторных условиях многократно восстанавливал внутренние дефекты, в частности, расслоение. Эта проблема считается одной из главных причин разрушения современных композитов.

Ученые предполагают, что новая разработка способна продлить срок службы конструкций с десятков до сотен лет.

Явление так называемой «усталости материалов» известно уже почти столетие. По словам профессора Джейсона Патрика, традиционные полимерные композиты, невзирая на свою прочность и легкость, обычно служат от 15 до 40 лет, после чего начинают терять свои свойства.

Новый материал внешне почти не отличается от обычных аналогов, однако имеет встроенный самолечебный слой. Его создали с помощью 3D-печати из термопластического полимера EMAA, который активируется под воздействием температуры и способен «запаивать» трещины изнутри.

Кроме того, в структуре композита предусмотрены тонкие углеродные слои, выполняющие функцию нагревательных элементов. Когда через них проходит электрический ток, они увеличивают температуру материала, запуская процесс восстановления повреждений.

В ходе испытаний материал выдержал 1000 циклов разрушения и восстановления в течение 40 дней непрерывной работы. При этом ученые отмечают, что даже после многочисленных обновлений его прочность снижается очень медленно, что открывает перспективы длительного использования.

Ожидается, что наибольший эффект будет иметь технология в сфере возобновляемой энергетики, в частности для ветровых турбин. Также ее можно применять в авиации, автомобилестроении и космической технике, где ремонт сложный и дорогой.