Fiberglass og andre forsterkede komposittfibre materialer er lette og mye brukt i luftfart, biler, navigasjon, urbane bygninger og sportsutstyr. Men fordi de er lagdelte strukturer, kan det være adskillelseslag, når den interne skaden er vanskelig å oppdage, og kan ikke repareres med tradisjonelle metoder. Dette er en av de viktige årsakene som begrenser den bredere anvendelsen av kompositter.
Nylig utviklet University of Illinois i Urbana-Champagne, Baccman Institute of Autonomous Materials System (AMS), et nytt selvhelbredende system, som det biologiske vevet i det vaskulære nettverket, hvor det kjemiske helbredelsesvæsket kan bidra til å styrke Fibermaterialet for å oppnå gjentatt automatisk helbredelse. Dette selvhelbredende systemet er lovende å takle langsiktige risikoproblemer, forlenge materiallivet og forbedre påliteligheten. Relevante artikler publiseres i det nylig publiserte bladet "Advanced Materials".
Det selvhelbredende systemet er et tredimensjonalt vaskulært nettverk. Forskerne brukte miljøvennlig polymer til å lage "linje", for å styrke fibermaterialet "sybehandling", sying av spesielle tekstur tredimensjonale mønster, som biologisk vev i venerørsystemet. Og denne trådtråden er midlertidig, etter at behandlingen er fullført ved oppvarming, fordampes den, og forlater bare det hule pulsrørsnettverket. Veneøret består av to isolerte venerørsystemer, som er ladet med forskjellige helbredende midler, den ene er epoksyharpiks og den andre er herdemiddel.
"Når brukket oppstår, bryter det isolerte mikro-rørsystemet, det helbredende midlet i strømmen ut i fibermaterialet, da blodkaret ruptur, vil to helbredende midler i bruddposisjonen kontakte hverandre, danne en polymerpolymer som En strukturell lim, skadesområdet koblet sammen. " Vi gjennomførte en rekke sykliske tester, og i utgangspunktet var alle bruddene i stand til å helbrede 100%. "Fordelen med denne selvhelbredende tilnærmingen er at vi ikke trenger å utforske materialstrukturen, finne ut hvor det gjør vondt og manuelt fikse det," sa Jason Padrick, den første forfatteren av papiret. "
"Dette er første gang å demonstrere automatisk helbredelse av tilbakevendende sykluser i de forbedrede komposittfibrene." "En av forfatterne av papiret Kommunikasjon, luftfartsteknikk Professor Scott White sa," Tidligere har vist det høye poly-materialet har også vært automatisk helbredelse, men det er forskjellig teknologi, kan ikke brukes i forsterkede fiberkompositter. "Pulse-tube teknologien vi utviklet kompenserer for den manglende lenken i midten."
Nancy Sotos, en av forfatterne av papiret, professor i materialvitenskap og ingeniørfag, pekte også på at "sømløs integrering av pulssystemet og prosessen med å produsere polymere materialer også er lovende i kommersielle applikasjoner." "
