Инженеры из Университета штата Северная Каролина создали армированный полимер способный к многократному самовосстановлению. Новая технология может многократно продлить жизнь деталям в авиации, космической технике и ветряных турбинах. Технология направлена на решение проблемы износа деталей в труднодоступных условиях, например в космосе, где замена запчастей невозможна.
Принцип работы материала основан на устранении так называемого расслоения — внутренних трещин между слоями волокон и полимерной матрицы. В состав композита введен термопластичный слой, нанесенный методом 3D-печати, а также углеродные элементы, проводящие ток. При подаче электричества они нагреваются, расплавляя полимер, который заполняет образовавшиеся пустоты и скрепляет слои заново.
Исследователи утверждают, что такой композит не только способен залечивать повреждения, но и изначально прочнее стандартных аналогов. В ходе лабораторных испытаний образцы подвергались искусственному повреждению и последующему восстановлению тысячу раз в течение 40 дней. Материал сохранял высокую устойчивость к растрескиванию на протяжении 500 циклов, а снижение прочности в дальнейшем происходило крайне медленно.
По оценкам ученых, если материалу требуется восстановление раз в сезон, его срок службы может достигать 125 лет, а при более редких циклах — до 500 лет. Потенциальными сферами применения называются авиастроение, производство автомобилей, ветряные турбины и космическая техника. Долговечность таких конструкций также сулит экологические выгоды за счет сокращения отходов и экономии ресурсов на производство новых деталей.