Επιστήμονες δημιουργούν υλικό που επισκευάζεται πάνω από 1.000 φορές και μπορεί να διαρκέσει για αιώνες

• Η τεχνολογία της 3D εκτύπωσης και τα θερμαντικά στρώματα
• Διάρκεια ζωής έως και 500 χρόνια

Ερευνητές από το Κρατικό Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας ανέπτυξαν ένα σύνθετο υλικό που μπορεί να αυτοεπισκευαστεί περισσότερες από 1.000 φορές, εξέλιξη που θα μπορούσε να αλλάξει ριζικά τη διάρκεια ζωής σε αεροσκάφη και διαστημόπλοια.

Το νέο υλικό είναι ένα πολυμερές ενισχυμένο με ίνες (FRP), το οποίο αντιμετωπίζει τη μεγαλύτερη πρόκληση αυτών των υλικών από τη δεκαετία του 1930: την αποκόλληση των στρωμάτων (delamination).

Πρόκειται για μια δομική αστοχία όπου οι στρώσεις του υλικού διαχωρίζονται, μειώνοντας δραστικά την αντοχή του και αναγκάζοντας τους μηχανικούς σε συνεχείς επισκευές ή αντικαταστάσεις εξαρτημάτων.

Η τεχνολογία της 3D εκτύπωσης και τα θερμαντικά στρώματα

Για να επιτύχουν την αυτοεπισκευή, οι επιστήμονες ενσωμάτωσαν δύο κρίσιμα στοιχεία στο υλικό:

• Ένα θερμοπλαστικό στρώμα εκτυπωμένο με 3D τεχνολογία πάνω στην ενίσχυση των ινών
• Εσωτερικά θερμαντικά στρώματα άνθρακα που ενεργοποιούν τη διαδικασία αποκατάστασης

Η μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences, έδειξε ότι το υλικό διατηρεί ανέπαφες τις μηχανικές του ιδιότητες ακόμη και μετά από 1.000 διαδοχικούς κύκλους θραύσης και επισκευής.

Διάρκεια ζωής έως και 500 χρόνια

Οι δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν σε διάστημα 40 ημερών οδήγησαν σε εντυπωσιακά συμπεράσματα. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι με ένα τριμηνιαίο πρόγραμμα αυτοεπισκευής, η αντοχή του υλικού έναντι της αποκόλλησης θα μπορούσε να διατηρηθεί για περισσότερα από 125 χρόνια. Αν η διαδικασία επαναλαμβάνεται ετησίως, η ωφέλιμη ζωή του θα μπορούσε να αγγίξει τα 500 έτη.