Сегодня 04 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 🔥
Google лишит бесплатных пользователей Gemini продвинутых моделей — зато Deep Think придёт в подписку за $20 3 ч.
Новая статья: Control Resonant — дуализм прекрасного. Рецензия 18 ч.
Дорогие видеокарты не остановили покупки игр — Steam показала рекордный сентябрь 19 ч.
ФБР серьёзно взялось за хакеров ShinyHunters, взломавших ФБР — задержан ещё один подозреваемый 19 ч.
Capcom сделает RE Engine игровым движком для разработки с помощью ИИ 23 ч.
ИИ-агент OpenAI узнал о предстоящем отключении из переписки в Slack и планировал своё «спасение» 24 ч.
Microsoft готовит Windows и Surface к чипам Nvidia — подробности раскроют 7 октября 03-10 16:58
ИИ научился притворяться человеком в видеозвонках — модель Griffin прошла «видеотест Тьюринга» 03-10 15:00
Gemini 4 хороша в тестах, но буксует в работе — пожаловались сотрудники Google 03-10 10:19
Apple ужесточит контроль над «полным доступом к диску» в macOS из-за рисков, связанных с ИИ-агентами 03-10 07:43
«Ночью все кошки серы»: Илон Маск пояснил, почему роботакси не обслуживают клиентов глубокой ночью 10 ч.
Трамп нашёл нового «ИИ-царя» — «Силами сверхинтеллекта» будет руководить глава нацразведки 11 ч.
Цены на HBM в следующем году увеличатся более чем в два раза 12 ч.
ASRock Industrial выпустила мини-компьютеры NUC Core 300 Box на платформе Intel Wildcat Lake 22 ч.
JEDEC представила первый в отрасли стандарт для кремниевой фотоники 22 ч.
Купленный с рук Ryzen достался новому владельцу вместе с «баном» в Valorant — античит узнал процессор читера 03-10 17:16
Чиповый мегапроект Маска стоимостью $119 млрд может получить поддержку TSMC 03-10 13:58
Samsung запустила серийное производство чипов Exynos 2700, но решение по Galaxy S27 Ultra ещё не принято 03-10 13:38
Американские iPhone 18 Pro Max теряют связь — обновление не поможет, Apple будет менять смартфоны 03-10 11:04
Meta предложила всем желающим создавать собственные гаджеты с ИИ-агентом Muse 03-10 08:41