Naukowcy z Politechniki Lubelskiej i Instituto Superior Técnico z Lizbony opracowali materiał, który… sam się naprawia. Wynalazek może znaleźć zastosowanie w przemyśle kosmicznym czy motoryzacyjnym.
CZYTAJ: Doktorantka z Politechniki Lubelskiej nagrodzona w ogólnopolskim konkursie
– W katedrze inżynierii materiałowej od lat prowadzone są badania nad laminatami metalowo-włóknistymi, które znajdują zastosowanie między innymi w przemyśle lotniczym, jednak tak jak każdy z materiałów posiadają one swoje wady – mówi mgr inż. Magda Droździel-Jurkiewicz. – Problemem pozostaje odporność kolizyjna tych laminatów czy odporność na obciążenia dynamiczne. Tutaj m.in. zajmujemy się odpornością na rozwarstwienia na granicy rozdziału metal – kompozyt. Badania dr. inż. Moniki Ostapiuk pozwoliły na wprowadzenie dodatkowej warstwy pomiędzy metalem w postaci blach z magnezu oraz kompozytu epoksydowego wzmocnionego włóknem węglowym. Doktor Ostapiuk wprowadziła dodatkową warstwę mikrokapsułek, które mają na celu zaleczenie ewentualnych rozwarstwień powstających na granicy rozdziału metal – kompozyt.
CZYTAJ: Lubelska badaczka laureatką prestiżowego konkursu. Otrzymała stypendium w USA
– Dochodzi do mikrouszkodzenia w laminacie metalowo-włóknistym na przykład pod względem działania siły zewnętrznej – mówi dr Monika Ostapiuk z Katedry Inżynierii Materiałowej Politechniki Lubelskiej. – Mikrokapsułki mają za zadanie pękać w laminacie. Środek, który jest płynny, powinien samozaleczać strukturę. Środek półpłynny możemy zmieniać w zależności od potrzeb i tego środka, który zastosujemy wewnątrz kapsułki.
– Jeżeli chodzi o możliwe zastosowania tego rozwiązania, to w mojej opinii jest tutaj dość szeroki obszar, w którym mogłyby być one stosowane, czy w przemyśle lotniczym, gdzie na w poszyciu samolotu, m.in. airbusa a380 takie laminaty są stosowane, czy również w przemyśle motoryzacyjnym – podkreśla mgr inż. Magda Droździel-Jurkiewicz. – Ze względu na fakt, że mają one również działanie podniesienia odporności korozyjnej, to myślę, że przemysłem, w którym mogłoby być to zastosowane jest przemysł morski, jakieś elementy statków, ale również przemysł motoryzacyjny. Odchodząc od metali, myślę, że również można byłoby takie kapsułki po jakichś badaniach stosować w tworzywach polimerowych.
CZYTAJ: Laser skuteczniejszy od piorunochronu
– Jeżeli drugi raz nastąpiłoby uderzenie, to niestety nie mamy już mikrokapsułek do tego, żeby zaleczać, ale to pierwszy objaw pękania po kilku godzinach powinien ulec samozaleczaniu – mówi dr Monika Ostapiuk.
– W momencie, kiedy dojdzie do ewentualnej delaminacji w laminatach metalowo-włóknistych na granicy metal-kompozyt, czy włókno-osnowa, to my wizualnie możemy nie zauważyć, że coś się w danej strukturze zadziało, a automatycznie następuje obniżenie wytrzymałości danej struktury – mgr inż. Magda Droździel-Jurkiewicz. – Stąd też wydaje się, że zastosowanie takich mikrokapsułek pozwoliłoby na większą żywotność danej struktury po na przykład obciążeniach dynamicznych, czyli na przykład po uderzeniu ptaka w strukturę samolotu.
Jak zaznaczają badacze z Lublina, na razie możliwa jest naprawa mikropęknięć, ale być może uda się przystosować kapsułki do odbudowy także większych uszkodzeń.
CZYTAJ: Wynalazek lubelskich naukowców ze srebrnym medalem na międzynarodowej wystawie
LilKa/ opr. DySzcz
Fot. pixabay.com