실시간으로 구조적 무결성을 모니터링하고 손상을 복구할 수 있는 스마트 재료는 운송 및 재생 에너지 응용 분야에 사용되는 재료의 수명을 연장합니다. 이제 런던의 Queen Mary University, Lough-borough University, Warwick University 및 Imperial College London의 연구원들은 전통적인 접근 방식을 취하고 새로운 자가 감지 및 자가 치유 복합 재료를 만들었습니다.
연구원들은 복합 라미네이트를 인터레이싱하는 간단한 기술을 통해 복원 및 구조 상태 모니터링을 위한 '새로운' 추가 기능을 시연했습니다. 라미네이트의 인성을 높이면서 현재 복합 재료의 상대적으로 열악한 면외 성능과 내부 손상을 감지하고 수리할 수 없는 문제를 해결하고 서비스를 연장하는 손쉬운 수리 기능도 있습니다. 복합 부품의 수명.
대부분의 재료에 대한 자가 치유 전략은 가역적 화학 결합 또는 초분자 상호 작용을 기반으로 하는 치유제 또는 고유 시스템을 사용하는 외인성 방법에 의존합니다. 그러나 구조 복합재에 액체 또는 고체 치유제를 추가하면 하중 지지 특성에 영향을 미치고 제조 공정의 복잡성을 증가시킬 수 있습니다. 대신 연구원들은 탄소 섬유 복합 층 사이에 얇은 열가소성 수지 층을 엇갈리게 배치했습니다. 손상을 복구하려면 열가소성 수지가 손상된 영역으로 확산되어 균열을 채울 수 있도록 열과 압력을 가해야 합니다. 열가소성 층은 기계적 특성을 손상시키지 않으면서 자체 복구 기능을 모두 제공합니다.
또한 사용자는 열가소성 수지 층의 특성과 경화 조건을 맞춤화하여 여러 번의 손상 및 수리 주기 후에도 쉽게 수리하고 파괴 인성을 향상시킬 수 있습니다.
본 발명은 복합 구조물의 일상적인 유지 보수 및 수리가 필요하지만 해상 풍력 터빈 블레이드 또는 일부 유형의 항공기와 같이 달성하기 어렵고 비현실적인 많은 시나리오를 해결할 것이라고 보고되었습니다. 이 간단하고 확장 가능한 기술은 스포츠 또는 해양 합성 응용 프로그램에도 채택될 것입니다.
