Chytré materiály, které dokážou monitorovat svou strukturální integritu v reálném čase a opravovat poškození, prodlouží životnost materiálů používaných v dopravě a aplikacích obnovitelné energie. Nyní vědci z Queen Mary University of London, Lough-borough University, Warwick University a Imperial College London zvolili tradiční přístup a vytvořili nový samosnímací a samoléčivý kompozitní materiál.
Výzkumníci prokázali „nové“ dodatečné schopnosti pro obnovu a monitorování zdraví struktury pomocí jednoduché techniky prokládání kompozitních laminátů. Zatímco zvyšuje houževnatost laminátu, má také funkci snadné opravy, která řeší problémy s relativně špatným mimorovinným výkonem současných kompozitních materiálů a neschopností snímat a opravovat vnitřní poškození a rozšiřuje službu životnost kompozitních dílů.
Strategie samoléčení u většiny materiálů spoléhají na vnější metody využívající léčivé látky nebo vnitřní systémy založené na reverzibilních chemických vazbách nebo supramolekulárních interakcích. Přidání kapalných nebo pevných léčivých látek do strukturních kompozitů však může ovlivnit jejich nosné vlastnosti a zvýšit složitost výrobního procesu. Místo toho vědci umístili tenké vrstvy termoplastu mezi kompozitní vrstvy z uhlíkových vláken. K opravě poškození je třeba použít teplo a tlak, aby termoplast difundoval do poškozené oblasti a vyplnil trhlinu. Termoplastická vrstva poskytuje jak schopnost samoopravy, aniž by došlo ke zhoršení mechanických vlastností.
Kromě toho si uživatelé mohou přizpůsobit vlastnosti a podmínky vytvrzování termoplastických vrstev, aby dosáhli snadné opravy a zlepšili lomovou houževnatost i po vícenásobném poškození a cyklech oprav.
Uvádí se, že vynález vyřeší velký počet scénářů, které vyžadují běžnou údržbu a opravy kompozitních konstrukcí, ale je obtížné a nerealistické dosáhnout, jako jsou lopatky větrných turbín na moři nebo některé typy letadel. Tato jednoduchá a škálovatelná technika bude také přijata ve sportovních nebo námořních kompozitních aplikacích.
