Сегодня 13 ноября 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 🔥
«Спасибо, что были с нами»: ранний доступ амбициозного российского MMO-шутера Pioner стал его могилой 55 мин.
Google встроила «Кошелёк» в Gemini: ИИ сможет анализировать расходы и находить забатые подписки 2 ч.
PS5 теряет эксклюзивы: метроидвания God of War: Sons of Sparta выйдет на PS4 с новым контентом 3 ч.
У ChatGPT появился «Кошелёк» — теперь ИИ-агенты смогут совершать покупки от имени пользователя 4 ч.
Сервисы Microsoft стали восстанавливаться после одного из самых продолжительных глобальных сбоев 4 ч.
США арестовали $1,2 млрд из похищенных у Binance активов на $6,3 млрд 4 ч.
В GTA VI будет полноценный внутриигровой мультсериал — первый трейлер Macca & Friends 4 ч.
Microsoft вынудила трейдеров и работников офисов по всему миру вспомнить про факсы и телефоны 5 ч.
У Anthropic Claude произошёл глобальный сбой вслед за сервисами Microsoft 8 ч.
Американские разработчики привили китайской ИИ-модели Alibaba Qwen3.8 западные ценности 11 ч.
AMD представила ускорители Instinct MI450X с уменьшенным объёмом памяти 41 мин.
QuantumScape нашла способ обуздать главную проблему твердотельных аккумуляторов и готова поделиться технологией 2 ч.
Китайскую любовницу Дженсена Хуанга связали с контрабандой чипов NVIDIA в КНР 2 ч.
Microsoft стала третьим клиентом-гиперскейлером Cerebras 3 ч.
Песок, глина и ржавчина могут стать основой энергетики будущего — ВЭФ назвал десять перспективных технологий 4 ч.
HPE представила самую быструю в мире гибридную СХД для суперкомпьютеров 7 ч.
«Верните босса»: сотрудники Nvidia потребовали восстановить Хуанга 7 ч.
На замену NVIDIA RTX6000: Axelera AI раскрыла подробности об ИИ-ускорителях Titania 8 ч.
Asus представила андроида Gallop для упаковки материнских плат — теперь все вопросы по некомплекту к нему 9 ч.
Bloomberg нашло доказательства, что «шпионка» Хуанга связана с поставками санкционных чипов Nvidia в Китай 9 ч.