Сегодня 24 октября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Углеволокно научили заживлять трещины: новый метаматериал выдержал 1000 циклов восстановления и сможет служить столетиями

Столетиями летящий в космосе корабль остаётся мечтой фантастов. Современные технологии не позволяют создавать «вечные» материалы с возможностью самостоятельно восстанавливать целостность структуры. Учёные только подбираются к этой теме. Например, исследователи из Университета штата Северная Каролина на основе углеволоконного композита создали метаматериал, который самостоятельно «залечивает» трещины и расслоения — главную беду таких материалов.

 Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4/3DNews

Углеволоконные композиты начали использоваться при производстве машин и механизмов около ста лет назад. Расслоение материала в процессе эксплуатации (старения) стало главной проблемой, которая требовала ремонта и замены повреждённых частей. Волокна внутри материала отделялись от эпоксидной матрицы, что приводило к трещинам и разрушению деталей. Самовосстановление подобных повреждений значительно продлило бы срок службы углеволоконных конструкций и снизило затраты на ремонт и обслуживание.

Механизм самовосстановления основан на термопластичном агенте (поли(этилен-ко-метакриловая кислота), EMAA), который печатается 3D-принтером тонким слоем на армирующие волокна, образуя своего рода вставку, повышающую сопротивление расслоению в 2–4 раза. В композит также внедряют тонкие углеродные слои, которые работают как нагревательный элемент во всём объёме материала.

При появлении трещин через углеродные слои пропускают электрический ток — это ведёт к локальному разогреву материала. Термопластик плавится при температуре 150–200 °C, затекает в микротрещины и расслоения, а после охлаждения восстанавливает целостность за счёт переплетения полимерных цепей. Процесс полностью автоматизирован и происходит на месте без внешнего вмешательства.

 Синим бозначен 3D-печатный заживляющий пластик, на правом изображении видны углеродные нагреватели.Источник изображения: NC State University

Синим обозначен 3D-печатный заживляющий пластик, на правом изображении видны углеродные нагреватели. Источник изображения: NC State University

В автоматизированных тестах материал в течение 40 дней выдержал свыше 1000 циклов «повреждение — нагрев — восстановление». Прочность материала постепенно снижалась с базового уровня 175 % до 60 %, но даже после сотен циклов оставалась выше, чем у стандартных углеволоконных материалов.

Предложенная технология может радикально изменить срок службы конструкций из композитов — от десятилетий до веков. При активации самовосстановления раз в квартал деталь прослужит более 125 лет, а если проводить процедуру реже — раз в год, то около 500 лет. Это особенно важно для авиации, ветроэнергетики, автомобилестроения, космических аппаратов и других отраслей, где замена повреждённых компонентов обходится дорого и создаёт отходы (которые тоже необходимо перерабатывать). Более того, в ряде случаев, например в дальнем космосе, ремонт невозможен в принципе.

Технология запатентована (US Patent 11,613,088B2) и доступна для лицензирования через стартап Structeryx. Не исключено, что это приблизит появление в обиходе «вечного» пластика.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Основатель Twitter представил голосовой ИИ, обученный с нуля только на человеческой речи 8 ч.
«Цунами уязвимостей» надвигается: эксперты предупредили, что дальше будет только хуже, но потом станет лучше 10 ч.
OpenAI возобновила обучение ИИ-моделей, но не пускает их в интернет 11 ч.
DeepSeek и MiniMax получили право разворачивать свои ИИ-модели за пределами Китая 15 ч.
Xbox лишилась первого операционного директора спустя всего несколько месяцев после назначения 16 ч.
Новая статья: Forever Ago — вместо письма. Рецензия 20 ч.
Google разрешила себе использовать личную информацию из Gmail и «Фото» при показе рекламы 20 ч.
Галактическая холодная война, наследие Шепарда и матриарх Лиара: блогер рассказал, чего лишились игроки из-за отмены Mass Effect: Universe 23 ч.
Студия разработчиков Marvel’s Blade, Deathloop и Dishonored оказалась под угрозой закрытия — на поиск покупателя у Arkane осталось три недели 23-10 19:29
iPod исполнилось 25 лет — сегодня легендарный плеер появился в Apple Music с нарезкой из 1029 песнями 23-10 18:18
Дженсен Хуанг стал предводителем робоутят — и теперь все хотят быть как Хуанг 5 ч.
Supermicro представила стойку с 256 процессорами NVIDIA Vera на жидкостном охлаждении 6 ч.
В Швеции появился суперкомпьютер Sferical One на базе NVIDIA DGX GB300 6 ч.
Запущен суперкомпьютер Daedalus — самая мощная НРС-система Греции 6 ч.
Infineon и NVIDIA разработают технологию питания на основе GaN для стоек на 800 В 6 ч.
NASA переписало план возвращения на Луну: высадить астронавтов планируют в 2028 году 8 ч.
Мировые затраты на строительство ЦОД уже в этом году достигнут $1 трлн, а в 2028 году более чем удвоятся до $2,1 трлн 13 ч.
Как во времена первых «Айфонов»: старт продаж iPhone Duo собрал у магазинов Apple большие очереди 19 ч.
Девять видеокарт и до 2 Тбайт ОЗУ с обдувом: Gigabyte представила плату для Threadripper Pro 20 ч.
В MIT создали крошечного робота с плавниками из живых мышц — чтобы плыть, ему не нужны батарейки 22 ч.