Los materiales de fibra compuesta reforzada, como la fibra de vidrio, son ligeros y resistentes y se utilizan ampliamente en aviación, automóviles, navegación, construcción urbana, equipamiento deportivo y otros campos. Pero debido a que son estructuras en capas, puede ocurrir separación entre capas y, una vez que se produce el daño interno, es difícil de detectar y no se puede reparar con métodos tradicionales. Ésta es una de las razones importantes que limitan la aplicación más amplia de los materiales compuestos.
Según un informe de Physicist Organization Network del 15 de abril, el grupo de investigación de Sistemas de Materiales Autónomos (AMS) del Instituto Beckman de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign ha desarrollado un nuevo sistema de autocuración , al igual que el biológico Al igual que la red de vasos sanguíneos del tejido, está lleno de fluidos curativos químicos que ayudan a fortalecer el material fibroso y permiten la curación automática repetida. Estos sistemas de autorreparación son prometedores para abordar riesgos a largo plazo, extender la vida útil del material y mejorar la confiabilidad. El artículo relevante fue publicado en la edición reciente de Advanced Materials.
El sistema de autocuración es una red tridimensional de vasos sanguíneos. Los investigadores utilizaron polímeros respetuosos con el medio ambiente como "hilos" para "coser" materiales de fibra reforzada para coser patrones tridimensionales con texturas especiales, al igual que el sistema vascular en los tejidos biológicos. Este tipo de hilo de coser es temporal y se calienta y se evapora después del procesamiento, dejando solo una red hueca de vasos sanguíneos. El vaso consta de dos conjuntos separados de vasculatura llenos de diferentes agentes curativos, uno epoxi y el otro un agente esclerosante.
"Cuando se produce una fractura, el sistema de microcanales, que de otro modo estaría aislado, se rompe y los agentes curativos del interior fluyen hacia el material fibroso, al igual que los vasos sanguíneos se rompen. Los dos agentes curativos entran en contacto entre sí en el sitio de la fractura, formando un El polímero de alto peso molecular, como un pegamento estructural, mantiene unidas las áreas dañadas. Realizamos pruebas de ciclos múltiples y básicamente todas las fracturas sanaron exitosamente con un 100% de éxito, dijo Patrick: "La ventaja de esta autocuración. El método es que no tenemos que inspeccionar la estructura del material, descubrir dónde hay daños y repararlo manualmente".
"Esta es la primera vez que se ha demostrado en fibras compuestas reforzadas. curación a lo largo de ciclos repetidos". Scott White, profesor de ingeniería aeroespacial y uno de los autores correspondientes del artículo, dijo: "La curación automática se ha demostrado en materiales poliméricos en el pasado, pero esta es una tecnología diferente y no se puede utilizar para refuerzo. Los compuestos de fibra. La tecnología vascular que desarrollamos llena el eslabón perdido."