Сегодня 15 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 🔥
Весело, но мало: комедийный симулятор водителя автобуса Thank You Bus Driver стартовал в Steam с рейтингом 80 % 3 ч.
«Те же самые впечатления, что и 20 лет назад»: российские энтузиасты перенесли мультиплеер Serious Sam: The First Encounter и The Second Encounter в браузер 4 ч.
Первые атаки ИИ-агентов — лишь «предупредительные выстрелы», предупредил бывший глава Google DeepMind 5 ч.
Благодаря вайб-кодингу Epic Games Store наконец заработал быстрее Steam 5 ч.
В китайских iPhone проявится ИИ — но не такой, как в США и других странах 6 ч.
Сердечко, огонь и смех до слёз: названы самые популярные смайлики у россиян 9 ч.
GTA VI стоила меньше $1,5 миллиарда долларов, а следующий проект Rockstar не придётся ждать восемь лет — подробности разработки главной игры 2026 года 9 ч.
В киберпанковый экшен-платформер Replaced сыграли 900 тысяч человек, а игра получила дату релиза на Android 10 ч.
В Рунете снова произошёл массовый сбой — россияне пожаловались на проблемы с Mail.ru, Ozon и другими сервисами 11 ч.
Сооснователь Rockstar объяснил, почему Max Payne 3 стала его личным провалом 13 ч.
Новая статья: Обзор TWS-наушников Apple AirPods 5: стали умнее, но мы этого не заметим 5 мин.
Старым iPod добавили USB-C, Bluetooth и поддержку стримингов — даже паять не придётся 41 мин.
Хуанг пригрозил перекрыть поставки чипов Nvidia создателям опасного ИИ — и призвал не бояться технологии 2 ч.
OpenAI обвинила Apple в краже секретов — теперь обе компании обвиняют друг друга в шпионаже 2 ч.
Microsoft представила свой самый маленький контроллер Xbox — всего 99 г и $50 3 ч.
$999 за замену экрана: Apple раскрыла стоимость ремонта складного iPhone Duo 4 ч.
Представлена камера моментальной печати Fujifilm Instax Square 2 с аналоговыми фильтрами 5 ч.
Apple создала домашний экран, для просмотра видео на котором не обойтись без iPhone 5 ч.
Apple перевела 12-дюймовый MacBook и несколько других устройств в разряд устаревших 6 ч.
Маск снова торопится: дорогущий EUV-сканер для Terafab могут поставить раньше, чем завод достроят 6 ч.