Naukowcy z lubelskiej politechniki na tropie rozwiązań z Terminatora

Materiał, który sam się naprawia to efekt kooperacji naukowców z lubelskiej politechniki (prof. Jarosław Bieniaś, prof. Barbara Surowska i dr inż. Monika Ostapiuk) z ich kolegami z Instituto Superior Técnico z Portugalii.

Materiały samonaprawiające się należą do grupy materiałów inteligentnych, które zmieniają swoje właściwości w kontrolowany sposób w odpowiedzi na działanie bodźca zewnętrznego. Mechanizm samonaprawiania się materiałów jest analogiczny do tego jaki istnieje w przyrodzie np. gojenie się skóry czy zrastanie się złamanych kości i opiera się na natychmiastowej reakcji na uszkodzenie.

– Nasz materiał składa się z warstw magnezu i kompozytu węglowo-epoksydowego, między którymi umieszczone są mikrokapsułki z substancjami potrzebnymi do naprawienia oryginalnej części. Warstwa samonaprawiająca się odbudowuje mikropęknięcia, zapobiega występowaniu zmian korozyjnych, a także stanowi warstwę izolującą – wyjaśnia mechanizm samonaprawy dr inż. Monika Ostapiuk z Katedry Inżynierii Materiałowej Politechniki Lubelskiej.

– Mikrokapsułki zawierające substancje do samonaprawiania dodaje się do kompozytowej mieszanki polimerowej. W przypadku wystąpienia mikropęknięcia, kapsułka rozpada się, uwalniając substancję regenerującą. Zachodząca w wyniku tego reakcja polimeryzacji zamyka pęknięcie i zapobiega w ten sposób jego powiększaniu się – wyjaśnia dr inż. Monika Ostapiuk.

Wynalazek można zastosować tam, gdzie wykorzystywane są kompozyty. A więc w przemyśle kosmicznym, lotniczym czy motoryzacyjnym, czyli tam, gdzie wymagane są niska masa i wysoka odporność materiałów konstrukcyjnych. A jeśli chodzi o bardziej powszechne rozwiązania? - Mikrokapsułkowanie może mieć zastosowanie w zasklepieniu dziurawych butów – zaznacza Ostapiuk.

Jak zaznaczają badacze z Lublina, na razie możliwa jest naprawa mikropęknięć, ale być może uda się przystosować kapsułki do odbudowy także większych uszkodzeń. - Teraz pracujemy nad tym, żeby przyśpieszyć proces mikrokapsułkowania – wskazuje dr Monika Ostapiuk.