science >> Wetenschap >  >> Chemie

Een zelfherstellend composiet

Krediet:Ecole Polytechnique Federale de Lausanne

Onderzoekers van EPFL's Laboratory for Processing of Advanced Composites hebben een materiaal ontwikkeld dat gemakkelijk kan genezen na beschadiging. Deze geavanceerde composiet kan worden gebruikt in vliegtuigen, windturbines, auto's en sportuitrusting.

Wanneer een windturbineblad of een vliegtuig door iets wordt geraakt, het beschadigde onderdeel moet worden vervangen of gepatcht met hars. Het vervangen van het onderdeel is duur, terwijl het repareren met hars het zwaarder kan maken en de eigenschappen ervan kan veranderen. Maar nu, dankzij een nieuwe, gepatenteerde technologie, onderzoekers van EPFL hebben een manier gevonden om scheuren in composietstructuren snel en eenvoudig te repareren.

"Met onze technologie in het composietmateriaal is een reparatiemiddel verwerkt, " zegt Amaël Cohades, een onderzoeker bij EPFL's Laboratory for Processing of Advanced Composites (LPAC). Scheuren in de hars kunnen in korte tijd ter plaatse worden gerepareerd door het materiaal eenvoudig te verhitten tot 150°C. Het verwarmingsproces activeert het reparatiemiddel, en het beschadigde deel geneest snel, zonder enige wijziging van de oorspronkelijke eigenschappen. Deze nieuwe technologie kan worden toegepast op allerlei soorten constructies, hun levensduur ten minste verdrievoudigen. De eigenschappen van het materiaal en de initiële scheurvastheid zijn dezelfde als die van traditionele composieten. Bovendien, de technologie is compatibel met de huidige productieprocessen, zodat productiefaciliteiten niet hoeven te worden omgebouwd.

Deze technologie kan met name nuttig zijn voor windturbines en opslagtanks. "Alleen al de kosten van het onderhoud van de windturbines in de wereld worden geschat op 13 miljard Zwitserse frank in 2020, ", zegt Cohades. Hij zegt dat de technologie ook kan worden toegepast op "veel onderdelen die we momenteel niet repareren, zoals fietsen en autobumpers." Een beperking is dat het materiaal niet geneest als de impact de vezels breekt. Maar omdat de hars altijd eerst wordt beschadigd, dit op warmte gebaseerde zelfherstellende systeem zou in de meeste gevallen nog steeds werken.