Исследователи совершили прорыв в материаловедении: они создали композит, способный самовосстанавливаться более тысячи раз и потенциально служить веками, а не десятилетиями. Если современные автокомпоненты рассчитаны на 15–40 лет, то благодаря этой технологии детали машин смогут пережить даже ваших правнуков. Разработка решает проблему, с которой армированные волокном полимеры сталкиваются с 1930‑х годов, — расслоение, при котором внутренние слои отделяются друг от друга. При их разрушении приходится заменять весь компонент целиком.
Учёные внедрили в материал с помощью 3D‑печати термопластичный заживляющий компонент, а также тонкие углеродные нагреватели. При пропускании электрического тока они нагревают восстанавливающий состав. При нагреве материал буквально «лечит» себя: в трещины и микротрещины проникают заживляющие вещества. Встроенные нагреватели активируют поли(этилен-со-метакриловую кислоту) (EMAA), которая растекается по повреждённым участкам, восстанавливая связь между слоями. Полученный композит в 2–4 раза прочнее обычных материалов и сохраняет более 100% восстановления после разрушения в течение как минимум 500 циклов.
Однако успех в лаборатории не гарантирует быстрого внедрения в отраслях. По словам исследователей, для полной автономности системе необходимо самостоятельно обнаруживать повреждения — и такая возможность, по их мнению, уже не за горами. Впереди испытания в реальных условиях: разные температурные циклы, влажность, эксплуатационные нагрузки. Но фундаментальный прорыв уже совершён — количество задокументированных циклов восстановления превысило тысячу. Речь идёт не просто о продлении срока службы вещей, а о переосмыслении инфраструктуры с акцентом на ремонт, а не замену.
Новый композит крепче промышленного пластика на 76%.