Eliksir życia dla samolotów
Nowe osiągnięcia w dziedzinie materiałoznawstwa pozwoliły uzyskać wielofunkcyjne kompozyty łączące w sobie tradycyjną wytrzymałość i sztywność z takimi właściwościami, jak ognioodporność i możliwości wykrywania. Naukowcy pracujący przy finansowanym ze środków UE projekcie IASS(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (Improving the aircraft safety by self healing structure and protecting nanofillers) badali możliwości samonaprawy kompozytów wielofunkcyjnych. Nowe kompozyty mogą poprawić niezawodność, wydłużyć okres eksploatacji i zmniejszyć liczbę wypadków o 80%, jednocześnie obniżając koszty operacyjne o połowę. Ponadto umożliwiają zmniejszenie rozmiarów i masy oraz ograniczenie kosztów, zużycia energii i złożoności w systemach lotniczych. W istotny sposób wpływa to na zużycie paliwa i powiązane emisje. Aby zrealizować te zamierzenia, naukowcy wykorzystali niedrogie materiały w reakcjach chemicznych polimeryzacji opartych na metatezie z otwarciem pierścienia, które stymulują samonaprawę. Postacie węgla o własnościach przewodzących, w tym wielościenne nanorurki węglowe, nanowłókna, grafit i arkusze grafenu, zostały wykorzystane zarówno do formowania sieci przewodzącej, jak i jako katalizatory reakcji. Zespół opracował i scharakteryzował mieszaninę żywic epoksydowych. W matrycy epoksydowej osadzono nanowypełniacze, co pozwoliło uzyskać nowatorskie, samonaprawiające się kompozyty wzmocnione włóknem węglowym (CFRC). Naukowcy zmodyfikowali też formuły, aby zwiększyć twardość żywicy i odporność na ogień. W celu wyprodukowania panelu CFRC zastosowano najbardziej obiecujące, wielofunkcyjne systemy nośne. Samonaprawiające się materiały epoksydowe zostały przetestowane w różnych warunkach przetwarzania. Wydajność naprawy i właściwości dynamiczno-mechaniczne mają kluczowe znaczenie dla poprawy bezpieczeństwa i niezawodności takich paneli. Właściwości te zostały zmierzone i są bliskie określonym wymaganiom. Zoptymalizowano też formuły i panele. Wykorzystanie samonaprawiających się kompozytów wielofunkcyjnych, które zostały opracowane w ramach projektu IASS, zapewnia krótko- i długoterminowe korzyści dla przemysłu lotniczego oraz pasażerów. Możliwość samonaprawy ograniczy liczbę awarii samolotów, radykalnie zmniejszając utrudnienia dla podróżnych oraz koszty związane z konserwacją i przestojami. W pozytywny sposób wpłynie to na konkurencyjność unijnego przemysłu lotniczego oraz jego znaczenie na stale rozwijającym się rynku.
