Fiberglas und andere verstärkte Composite-Faser-Materialien sind leicht und weit verbreitet in der Luftfahrt, Automobile, Navigation, städtische Gebäude und Sportgeräte verwendet. Weil sie jedoch geschichtete Strukturen sind, kann es Trennungsschichten geben, sobald der innere Schaden schwer zu erkennen ist und nicht mit herkömmlichen Methoden repariert werden kann. Dies ist einer der wichtigen Gründe, die die breitere Anwendung von Verbundwerkstoffen einschränken.
Vor kurzem hat die Universität von Illinois in Urbana-Champagne, das Baccman Institute of Autonomous Materials System (AMS) Forschungsteam ein neues Selbstheilungssystem entwickelt, wie das biologische Gewebe des Gefäßnetzes, in dem die chemische Heilflüssigkeit helfen kann, zu stärken Das Fasermaterial, um wiederholte automatische Heilung zu erreichen. Dieses selbstheilende System verspricht langfristige Risikoprobleme, verlängert das Materialleben und verbessert die Zuverlässigkeit. Die entsprechenden Beiträge werden in der kürzlich veröffentlichten Zeitschrift "Advanced Materials" veröffentlicht.
Das Selbstheilungssystem ist ein dreidimensionales Gefäßnetzwerk. Die Forscher verwendeten umweltfreundliche Polymer zu "Linie" zu machen, um Faser-Material "Nähen Verarbeitung" zu stärken, nähen spezielle Textur dreidimensionalen Muster, wie biologische Gewebe in der Vene-Rohr-System. Und dieser Nähfaden ist vorübergehend, nach Beendigung der Verarbeitung wird durch Erhitzen verdampft, so dass nur das Hohlpulsrohrnetz bleibt. Das Venenrohr besteht aus zwei isolierten Venenrohrsystemen, die mit verschiedenen Heilmitteln beaufschlagt werden, eines ist Epoxidharz und das andere ist Härtungsmittel.
"Wenn der Bruch auftritt, bricht das isolierte Mikro-Piping-System, das Heilmittel im Inneren des Ausflusses in das Fasermaterial, wenn das Blutgefäß reißt, zwei Heilmittel in der Bruchposition einander berühren, ein Polymerpolymer bilden wird Ein struktureller Leim, der Schadensbereich ist miteinander verbunden. " Wir führten eine Reihe von zyklischen Tests durch, und im Grunde konnten alle Frakturen erfolgreich 100% heilen. "Der Vorteil dieses Selbstheilungsansatzes ist, dass wir die Materialstruktur nicht erforschen müssen, herausfinden, wo es weh tut und manuell behebt", sagte Jason Padrick, der erste Autor des Papiers. "
"Dies ist das erste Mal, um die automatische Heilung von wiederkehrenden Zyklen in den verbesserten Verbundfasern zu demonstrieren." "Einer der Autoren des Papiers Communications, Aviation Engineering Professor Scott White sagte:" In der Vergangenheit hat gezeigt, dass die hohe Poly-Material wurde auch automatische Heilung, aber das ist eine andere Technologie, kann nicht in der verstärkten Faser-Composites verwendet werden. "Die von uns entwickelte Pulse-Tube-Technologie kompensiert das fehlende Glied in der Mitte."
Nancy Sotos, einer der Autoren der Zeitung, der Professor für Materialwissenschaft und Ingenieurwissenschaften, wies auch darauf hin, dass "die nahtlose Integration des Pulsrohrsystems und der Prozess der Herstellung von Polymerwerkstoffen auch in kommerziellen Anwendungen vielversprechend ist". "
