Materialele inteligente care își pot monitoriza integritatea structurală în timp real și pot repara daunele vor prelungi durata de viață a materialelor utilizate în aplicații de transport și energie regenerabilă. Acum, cercetătorii de la Universitatea Queen Mary din Londra, Universitatea Lough-borough, Universitatea Warwick și Colegiul Imperial din Londra au adoptat o abordare tradițională și au creat un nou material compozit cu auto-detecție și autovindecare.
Cercetătorii au demonstrat „noi” capacități suplimentare pentru restaurare și monitorizarea sănătății structurale printr-o tehnică simplă de intercalare a laminatelor compozite. În timp ce crește duritatea laminatului, are și funcția de reparare ușoară, care rezolvă provocările legate de performanța relativ slabă în afara planului a materialelor compozite actuale și incapacitatea de a detecta și repara daunele interne și extinde serviciul. durata de viață a pieselor compozite.
Strategiile de auto-vindecare pentru majoritatea materialelor se bazează pe metode extrinseci care utilizează agenți de vindecare sau sisteme intrinseci bazate pe legături chimice reversibile sau interacțiuni supra-moleculare. Cu toate acestea, adăugarea de agenți de vindecare lichizi sau solizi la compozitele structurale le poate afecta proprietățile portante și poate crește complexitatea procesului de fabricație. În schimb, cercetătorii au eșalonat straturi subțiri de termoplastic între straturile compozite din fibră de carbon. Pentru a repara deteriorarea, trebuie aplicate căldură și presiune, astfel încât termoplastul să difuzeze în zona deteriorată și să umple fisura. Stratul termoplastic oferă atât capacitatea de auto-reparare fără a compromite proprietățile mecanice.
În plus, utilizatorii pot personaliza caracteristicile și condițiile de întărire ale straturilor termoplastice pentru a obține reparații ușoare și pentru a îmbunătăți rezistența la fractură chiar și după mai multe cicluri de deteriorare și reparare.
Se raportează că invenția va rezolva un număr mare de scenarii care necesită întreținere și reparații de rutină a structurilor compozite, dar care sunt dificil și nerealist de realizat, cum ar fi palele turbinelor eoliene offshore sau unele tipuri de aeronave. Această tehnică simplă și scalabilă va fi adoptată și în aplicații sportive sau compozite marine.
