2022年11月1日由艾米丽·亨德森（Emily Henderson）审查
工程研究人员开发了一种新的自我修复综合材料，使结构可以自我修复，而无需从服务中消除。
在编织碳纤维加固上的3D打印热塑性。图片来源：NC州立大学
这项新技术解决了自我修复材料的两种长期困难，还可以大大延长飞机翼和风盘叶片等结构组件的寿命。欧洲杯足球竞彩
研究人员已经开发了各种自我修复材料，但是以前的自我修复复合材料策略面临两个实际挑战欧洲杯足球竞彩。
Jason Patrick，北卡罗来纳州立大学的学习通讯作者兼民用，建筑和环境工程助理教授
帕特里克继续说：“首先，通常需要将材料从欧洲杯足球竞彩服务中删除才能治愈。例如，有些需要在烤箱中加热，这是针对大型组件或使用给定零件时无法完成的。其次，自我修复仅在有限的时间内工作。透明
“例如，该材料可能能够治愈几次，此后其自我修复特性会大大减少。我们提出了一种方法，可以以有意义的方式解决这两个挑战，同时保留结构纤维复合材料的力量和其他性能特征，”帕特里克补充说。
实际上，这意味着用户可以在更长的时间内依靠提供的结构组件，例如风涡轮刀片，而不会对失败有任何疑问。
通过提高这些复合材料的寿命，我们使它们更具可持续性。虽然风涡轮叶片就是一个很好的例子，但在多种应用中发现了结构性复合材料：飞机机翼，卫星，汽车组件，体育用品，您可以命名。
Jason Patrick，北卡罗来纳州立大学的学习通讯作者兼民用，建筑和环境工程助理教授
该研究详细阐述了新的和自我修复的纤维增强复合材料的工作。
层压复合材料由纤维钢筋层组成，例如玻璃和碳纤维，共同加入。最常见的是，当所谓的“胶水”结合在一起的“胶水”开始脱落钢筋或去角质时，会发生损害。
研究小组通过3D将热塑性愈合剂的模式打印到加固材料上，从而实现了这一问题。此外，科学家在复合材料中插入了薄的“加热器”层。
应用电流后，加热器层倾向于热身。作为回报，这将解冻愈合剂，流入复合材料内部的任何裂缝或微裂缝中，然后对其进行修复。
我们发现，在保持自我修复的有效性的同时，可以重复至少100次此过程。我们不知道上限是什么，如果有一个。
Jason Patrick，北卡罗来纳州立大学的学习通讯作者兼民用，建筑和环境工程助理教授
此外，印刷的热塑性塑料可提高对骨折的固有阻力高达500％。这意味着它最初需要更多的能量才能产生分层。此外，加热器层和治疗剂都是由易于使用的材料制成的，并且相对便宜。欧洲杯足球竞彩
帕特里克说：“虽然制作合并我们设计的复合材料的价格将更加昂贵，但通过大大延长材料的寿命，成本将远远超过了。，”帕特里克说。
新技术还有另一个优势。如果整合到飞机机翼中，内部供暖元件将使航空公司在将飞机留在地面上并在飞行中脱离冰时，使用化学试剂消除冰块。
帕特里克补充说：“我们已经证明了这项多功能技术有效。我们现在正在寻找政府和行业合作伙伴，以帮助我们量身定制这些基于聚合物的复合材料，以用于特定应用。”
该研究的第一作者是Alexander Snyder博士。北卡罗来纳州的学生。该研究由Zachary Phillips和Jack Turicek博士合着。北卡罗来纳州的学生；以色列技术学院的Charles Diesendruck；休斯顿大学的Kalyana Nakshatrala。
这项工作是根据美国空军科学研究办公室提供的财政支持，根据赠款编号FA9550-18-1-0048，以及国防部的战略环境研发计划，根据赠款编号W912HQ21C0044。
期刊参考：
Snyder，A。D.，等。（2022）通过热可逆纠缠在结构复合材料中延长原位自我修复。自然通讯。doi.org/10.1038/S41467-022-33936-Z。
资源：https://www.ncsu.edu/