Inginerii au dezvoltat un material capabil să se autorepare de peste 1.000 de ori, ce promite să prelungească durata de viață a componentelor auto

O echipă de ingineri americani a dezvoltat un compozit din fibre cu capacitate de autoregenerare, capabil să-și repare defectele interne de peste 1.000 de ori. Această descoperire, condusă de cercetători de la Universitatea de Stat din Carolina de Nord, ar putea prelungi semnificativ durata de viață operațională a infrastructurii critice, de la componente auto, din aeronave până la palele turbinelor eoliene. Abordând problema de lungă durată a delaminării – proces în care straturile interne ale unui material încep să se separe –, echipa își propune să schimbe accentul industrial de la înlocuirea pieselor la întreținerea pe termen lung, transmite Ecoticias.

Compozitele tradiționale din polimeri armați cu fibre sunt apreciate pentru că sunt ușoare și rezistente, dar sunt predispuse la fisurarea internă, care compromite integritatea structurală. Jason Patrick, profesor de inginerie civilă și de mediu și autorul studiului, a remarcat persistența acestui defect. Delaminarea a reprezentat o provocare pentru compozitele FRP încă din anii 1930, a spus Patrick, subliniind că versiunile standard durează de obicei doar 15 până la 40 de ani.

Noul material utilizează un agent de reparare termoplastic imprimat 3D, numit EMAA, stratificat între laminatele compozite. Acest design are un dublu scop: face materialul de până la patru ori mai rezistent la fisurare încă de la început și furnizează materia primă pentru reparații. Când este detectată o deteriorare, încălzitoarele integrate pe bază de carbon folosesc un curent electric pentru a topi EMAA, permițându-i să curgă în microfracturi și să reunească structura din interior.

Pe parcursul celor 40 de zile de testare continuă, echipa a efectuat 1.000 de cicluri de fracturare și reparare. Deși rezistența materialului a scăzut ușor în timp, cercetătorii estimează că, prin întreținere regulată, componentele ar putea rămâne funcționale între 125 și 500 de ani. Această longevitate are implicații majore pentru mediu, în special în sectorul energiei regenerabile. Având în vedere că se estimează că deșeurile provenite de la palele eoliene din SUA vor ajunge la 2,2 milioane de tone până în 2050, prelungirea duratei de viață a acestor piese dificil de reciclat ar putea reduce drastic deșeurile industriale.

Tehnologia este acum orientată către aplicații comerciale prin intermediul startup-ului Structeryx Inc. Deși variabilele din lumea reală – precum condițiile meteorologice extreme și certificările de siguranță – rămân obstacole, potențialul „reparării termice” sugerează un viitor în care mașinile pe care ne bazăm sunt construite să dureze secole, mai degrabă decât decenii.

Te-ar putea interesa și: Chimiștii de la Cambridge transformă acidul din bateriile auto și plasticul greu de reciclat în hidrogen curat