Исследовательская группа из Университета Северной Каролины разработала самовосстанавливающийся композитный материал, который прочнее существующих материалов для крыльев самолетов и лопастей турбин и может самовосстанавливаться более 1000 раз. Эта технология может продлить срок службы традиционных волоконно-армированных композитов с нескольких десятилетий до нескольких столетий. Результаты исследования были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Джейсон Патрик, доцент Университета Северной Каролины и автор-корреспондент статьи, заявил: «Этот самовосстанавливающийся композит может значительно снизить затраты и трудозатраты на замену поврежденных компонентов, уменьшить потребление энергии и образование отходов в промышленном секторе, поскольку поврежденные детали не требуют частой проверки или утилизации».
Волоконно-армированные полимерные (FRP) композиты широко используются в самолетах, автомобилях и космических аппаратах, но проблема расслоения между слоями существует с 1930-х годов. Самовосстанавливающийся композит усиливает сопротивление расслоению с помощью 3D-печатного термопластичного заживляющего агента и встроенного углеродного нагревательного слоя. При нагреве электрическим током заживляющий агент плавится и проникает в трещины, обеспечивая повторное склеивание интерфейса.
Команда провела 1000 циклов разрушения и восстановления в течение 40 дней и обнаружила, что начальное сопротивление разрушению самовосстанавливающегося материала выше, чем у традиционных композитов, а устойчивость к растрескиванию превосходит по крайней мере в 500 циклах. Джек Туричек, первый автор статьи, сказал: «Хотя межслойная вязкость медленно снижается при повторном заживлении, скорость снижения очень низкая, что обеспечивает стабильную долгосрочную производительность».
Исследователи подсчитали, что если запускать заживление ежеквартально, материал может прослужить 125 лет; если ежегодно — до 500 лет. Патрик отметил: «Это имеет большое значение для дорогостоящих технологий, таких как самолеты и ветряные турбины, особенно в средах, где ремонт затруднен, например, в космических аппаратах». Технология уже запатентована через стартап Structeryx Inc., и команда ищет сотрудничества с промышленностью и правительством для интеграции и применения.
Детали публикации: Автор: North Carolina State University; Название: «Self-healing composite can make airplane, automobile and spacecraft components last for centuries»; Опубликовано в: «Proceedings of the National Academy of Sciences» (2026).
