Özünü Bərpa Edən kompozit materiallar sahəsində hazırlanmış yeni liflə möhkəmləndirilmiş polimer (FRP) maşınların və struktur komponentlərinin əsrlər boyu davam etməsi üçün yol aça bilər. Şimali Karolina Dövlət Universitetinin tədqiqatçıları tərəfindən hazırlanmış özünü bərpa edən bu material elektriklə işə salınan mexanizm sayəsində təbəqələr arasındakı çatları öz-özünə təmir edə bilər. Tədqiqat, xüsusən də kosmik gəmilər, külək turbinləri və avtomobil sənayesi üçün uzunmüddətli davamlılıq vəd edir.
Tədqiqat Şimali Karolina Dövlət Universitetində doktorantura namizədləri Cek Turiçek və Zak Fillips, Kalyana Nakşatrala ilə birlikdə aparılıb. Tədqiqatın mərkəzində liflə möhkəmləndirilmiş polimer kompozitlərinin ən zəif nöqtələrindən biri olan təbəqələrarası ayrılma problemi dayanır. Ənənəvi FRP kompozitlərində zamanla lif təbəqələri ilə polimer matrisi arasında çatlar əmələ gələ bilər. Bu, materialın bütövlüyünü pozur, möhkəmliyin itirilməsinə və tez-tez təmir əvəzinə hissələrin dəyişdirilməsinə səbəb olur. Yeni hazırlanmış kompozit, 3D çapdan istifadə edərək lif möhkəmləndirməsinin üzərinə yerləşdirilmiş termoplastik təbəqəyə malikdir. Bu təbəqə ayrılma müqavimətini iki-dörd dəfə artırır və eyni zamanda təmir prosesinin əsasını təşkil edir.
Sistemin ikinci komponenti elektrik enerjisi tətbiq edildikdə qızan karbon əsaslı təbəqələrdən ibarətdir. Bu təbəqələr enerji ilə aktivləşdirildikdə, termoplastik materialın bir hissəsi əriyir və yaranan çatlara sızır və ayrılmış səthləri yenidən birləşdirir. Prinsip gündəlik həyatda çatlamış plastik hissəni yapışqanla təmir etməyə bənzəyir. Lakin burada proses avtomatlaşdırılır və materialın özündə baş verir. Bu yanaşma əl ilə aşkarlama və müdaxilə tələb etmədən struktur bütövlüyünün bərpasına imkan verir. Test məlumatları materialın davamlılığı ilə bağlı təəccüblü nəticələr ortaya qoyur. Tədqiqat 40 gün ərzində 1000 dövrədə 5 santimetrlik təbəqə ayrılmalarının yaradılmasını və ardınca avtomatlaşdırılmış təmir prosesini əhatə edirdi. Əldə edilən performans komandanın əvvəlki rekordlarını üstələdi. Turicekin sözlərinə görə, bu kompozit bazardakı laminatlaşdırılmış kompozitlərlə müqayisədə ən azı 500 dövr ərzində çatlamaya daha yaxşı müqavimət göstərir. Təkrar təmirdən sonra təbəqələrarası davamlılıq azalsa da, bu azalmanın olduqca yavaş baş verdiyi bildirilir. Materialın nəzəri ömrü texniki xidmətin tezliyindən asılı olaraq dəyişir. Hər mövsümdə bir dəfə təmir tələb olunarsa, təxminən 125 il davam edəcəyi proqnozlaşdırılır. Yalnız illik dəyişdirmə tələb olunarsa, bu müddət yarım minillik və ya təxminən 500 ilə qədər uzana bilər. Bu rəqəmlərlə, sahə tətbiqləri laboratoriya nəticələrinə yaxın performans göstərərsə, bu, xüsusilə aviasiya, bərpa olunan enerji və kosmik sənayesində rəqabət balansını dəyişə bilər.
