Создан «практически бессмертный» материал: композит, который сам себя чинит веками

Исследователи из Университета Северной Каролины разработали композитный материал, способный восстанавливать собственные повреждения сотни и даже тысячи раз. Встроенная система нагрева плавит термопластичный слой, который заполняет трещины и склеивает расслоившиеся участки. Это может навсегда изменить авиацию, космонавтику и ветроэнергетику.

Создан «практически бессмертный» материал: композит, который сам себя чинит веками

Представьте космический зонд, улетевший за пределы Солнечной системы. Починить его невозможно — рядом нет ни мастерских, ни запасных частей. Но если его корпус сделан из материала, который сам залечивает трещины, проблема исчезает. Ученые из Университета Северной Каролины создали именно такой композит. Он не просто прочнее обычных, но и способен восстанавливать себя сотни и тысячи раз, потенциально служа столетиями.

Речь идет о композитах, армированных волокном (FRP) — тех самых, из которых делают корпуса самолетов, лопасти ветряных турбин и детали космических аппаратов. Они легкие и прочные, но у них есть слабое место: расслоение. Со временем между волокнистыми слоями и полимерной матрицей образуются микротрещины, которые растут и в итоге разрушают конструкцию. Команда под руководством Джейсона Патрика нашла способ это остановить.

Создан «практически бессмертный» материал: композит, который сам себя чинит веками
Термопластичный восстанавливающий агент, нанесенный методом 3D-печати (синяя накладка), на стекловолоконное армирование (слева); инфракрасная термограмма в процессе самовосстановления разрушенного волоконно-композитного материала (посередине); восстанавливающий агент, нанесенный методом 3D-печати (синий), на углеродное волокно армирование (справа).

Секрет — в промежуточном слое из термопластика, который наносится на армирующее волокно с помощью 3D-печати. Этот слой сам по себе увеличивает сопротивление расслоению в два-четыре раза. Но главное — в материале есть углеродные слои, которые нагреваются при пропускании электрического тока. Когда появляется трещина, ток включает нагрев, термопластик плавится, затекает в разрыв и склеивает расслоившиеся участки. Буквально, как жидкий металл в броне Железного Человека.

Испытания показали поразительные результаты. Материал подвергали тысяче циклов повреждения и восстановления за 40 дней, и он выдерживал нагрузку на порядок выше, чем предыдущие разработки. Если композиту требуется самовосстановление раз в сезон, он прослужит около 125 лет. Если реже — до 500 лет. Даже после 500 циклов прочность снижается очень медленно, оставаясь выше, чем у обычных промышленных аналогов.

Это открывает фантастические перспективы. Ветряные турбины, самолеты, космические станции и межпланетные зонды смогут работать десятилетиями без дорогостоящего ремонта и замены деталей. Экологический эффект тоже огромен: меньше потребности в добыче и переработке сырья, меньше отходов. Патент уже получен, и компания Structeryx, основанная авторами, лицензирует технологию для промышленного внедрения. Будущее, в котором машины чинят сами себя, становится реальностью.

Читайте также

Глава Anthropic призвал мир замедлить гонку искусственного интеллекта

Глава Anthropic призвал мир замедлить гонку искусственного интеллекта

Ученые научились программировать свойства фильтров из природного сырья

Ученые научились программировать свойства фильтров из природного сырья

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований

ИИ-агенты OpenAI тайно общались через сторонние сайты

ИИ-агенты OpenAI тайно общались через сторонние сайты

ИИ научился различать мысленно произнесенные слова с точностью 78%

ИИ научился различать мысленно произнесенные слова с точностью 78%

ИИ и квантовые технологии объединили для анализа МРТ-снимков головного мозга

ИИ и квантовые технологии объединили для анализа МРТ-снимков головного мозга

OpenAI использовала 10 000 ИИ-агентов для решения задачи тысячелетия

OpenAI использовала 10 000 ИИ-агентов для решения задачи тысячелетия

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Blizzard анонсировала Diablo 5 — действие развернется спустя 100 лет после Diablo 4

Blizzard анонсировала Diablo 5 — действие развернется спустя 100 лет после Diablo 4

«Оземпик» продлил жизнь старым мышам на 100 дней

«Оземпик» продлил жизнь старым мышам на 100 дней

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Два частных спутника сблизились на расстояние всего 200 метров на орбите

Два частных спутника сблизились на расстояние всего 200 метров на орбите