Tim američkih inženjera razvio je novi kompozitni materijal koji se može "samopopraviti" više od 1.000 puta. To bi u teoriji moglo produžiti radni vijek ključnih dijelova u avioindustriji, automobilskoj proizvodnji i sektoru vjetroenergetike, čak i do nekoliko vijekova.
Riječ je o vlaknastom kompozitu dizajniranom da sam sanira unutrašnja oštećenja. Rezultati laboratorijskih testova pokazali su da može višestruko popraviti čest strukturni kvar poznat kao delaminacija (razdvajanje slojeva), bez gubitka osnovne funkcionalnosti.
Skrivena slabost današnjih "super materijala"
FRP kompoziti (polimeri ojačani vlaknima) decenijama se koriste u avionima, automobilima i svemirskim letjelicama zbog velike čvrstoće i male mase. Ipak, njihova slaba tačka je sklonost razdvajanju slojeva, što naglo slabi konstrukciju. Klasični kompoziti imaju projektovani vijek trajanja od svega 15 do 40 godina.
Inovacija koja spaja unutrašnjost materijala
Novi materijal sadrži dvije ključne inovacije:
Specijalni termoplastični sloj: 3D štampan direktno na vlaknima, on u startu čini materijal dva do četiri puta otpornijim na pucanje.
Sistem za "samoliječenje": Ugrađeni slojevi na bazi ugljenika funkcionišu kao grijači. Kada se kroz njih pusti električna struja, oni zagrijavaju strukturu, tope zaštitni polimer koji zatim prodire u pukotine i ponovo spaja razdvojene dijelove, praktično ih "zavarujući" iznutra.
Vijek trajanja do 500 godina
Naučnici procjenjuju da bi komponente napravljene od ovog materijala, uz redovno "liječenje" jednom godišnje, mogle trajati i do 500 godina. To je od ogromnog značaja za ekologiju, posebno za vjetroturbine čije se lopatice danas teško recikliraju i stvaraju milione tona otpada.
Izazovi pred komercijalizaciju
Iako je tehnologija već zaštićena patentom, pred naučnicima je još niz izazova. Potrebna su testiranja u realnim uslovima, uključujući ekstremne temperature, vlagu i mehaničke udare, prije nego što tehnologija bude spremna za širu primenu u kritičnim sistemima poput avijacije.
Studija je objavljena u prestižnom časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences.