Материалы из стеклопластика и других композиционных материалов из упрочненных материалов легки и широко используются в авиации, автомобилях, навигации, городских зданиях и спортивном оборудовании. Однако, поскольку они являются многоуровневыми структурами, могут существовать слои разделения, поскольку внутреннее повреждение трудно обнаружить и не может быть восстановлено традиционными методами. Это одна из важных причин, ограничивающих более широкое применение композитов.
Недавно Иллинойский университет в Урбана-Шампани, исследовательская группа Института автономных материалов (BMS) Института Бакман разработали новую систему самовосстановления, такую как биологическая ткань сосудистой сети, в которой химическая целебная жидкость может помочь укрепить Материал волокна для того чтобы достигнуть повторенного автоматического излечивать. Эта самовосстанавливающаяся система обещает решить долгосрочные проблемы риска, продлить срок службы материала и повысить надежность. Соответствующие документы публикуются в недавно опубликованном журнале «Передовые материалы».
Система самовосстановления - это трехмерная сосудистая сеть. Исследователи использовали экологически чистый полимер, чтобы сделать «линию», укрепить волокнистый материал «пошивочной обработке», вышив специальную текстуру трехмерного рисунка, подобно биологической ткани в системе венозных трубок. И эта швейная нить является временной, после того как обработка завершается нагреванием, она испаряется, оставляя только сеть полой импульсной трубки. Жидкая трубка состоит из двух изолированных трубчатых систем, в которые загружаются различные заживляющие вещества, одна из которых представляет собой эпоксидную смолу, а другая - упрочняющий агент.
«Когда происходит перелом, изолированная система микротрубочковой разрывы, исцеляющий агент внутри потока в волокнистый материал, когда разрыв кровеносного сосуда прерывается, два целебных агента в положении перелома контактируют друг с другом, образует полимерный полимер, подобный Структурный клей, область повреждения, соединенная вместе ». Мы провели ряд циклических тестов, и в основном все переломы смогли успешно излечить на 100%. «Преимущество этого метода самовосстановления заключается в том, что нам не нужно исследовать структуру материала, выяснить, где он болит, и вручную исправить его», - сказал Джейсон Падрик, первый автор статьи. "
«Это впервые, чтобы продемонстрировать автоматическое заживление повторяющихся циклов в композитных волокнах с улучшенными свойствами». Один из авторов статьи «Связи, профессор авиационной техники профессор Скотт Уайт сказал:« В прошлом было продемонстрировано, что высокополимерный материал также автоматически заживает, но это другая технология, которая не может быть использована в композитах из армированных волокон. «Разработанная нами импульсная технология компенсирует недостающее звено посередине».
Нэнси Сотос, один из авторов статьи, профессор материаловедения и машиностроения, также отметила, что «бесшовная интеграция системы импульсных трубок и процесс производства полимерных материалов также перспективна в коммерческих приложениях». "
