Nowy materiał kompozytowy da znać, kiedy zbliża się do granicy wytrzymałości

Nowy materiał kompozytowy

Naukowcy z ETH Zurich i University of Fribourg postanowili ułatwić pracę specjalistom, zajmującym się produkcją czegokolwiek z kompozytu, tworząc zupełnie nowy materiał kompozytowy, który w świetle UV zacznie fluoryzować, kiedy zacznie zbliżać się do granicy wytrzymałości podczas naprężeń mechanicznych.

Naukowcy stworzyli nowy materiał kompozytowy, który fluoryzuje w odpowiedzi na zewnętrzne siły mechaniczne

Materiały o niejednorodnej strukturze, czyli materiały kompozytowe, stosuje się w m.in. budownictwie, czy lotnictwie, gdzie ich wytrzymałość musi zostać dokładnie przetestowana przed oddaniem stworzonego z nich dzieła do użytku. Można tradycyjnie bawić się w metodę prób i błędów, doszukując się ich granicy wytrzymałości, ale można też ułatwić i przyspieszyć sobie pracę, stosując np. ten nowy eksperymentalny materiał kompozytowy.

Czytaj też: Małe generatory termoelektryczne z drukarki 3D w zasięgu nowego filamentu

Ten składa się z laminowanych naprzemiennych warstw dwóch materiałów. Pierwsza z nich, to syntetyczna masa perłowa o wytrzymałości, twardości i sztywności zbliżonej do tej naturalnej. Budują ją połączone ze sobą za pomocą żywicy epoksydowej i cząstek tlenku tytanu płytki z tlenku glinu. Drugą warstwą jest z kolei plastikowy polimer, zawierający w sobie mechanofory, czyli cząsteczki, które są zwykle jasnoróżowe, gdy są oglądane w świetle ultrafioletowym, ale po rozciągnięciu, zaczynają fluoryzować na fioletowo.

Odpady kompozytowe samolotów Boeinga dostaną drugie życie

Dzięki takiemu połączeniu ten nowy materiał kompozytowy obserwowany w świetle UV jednoznacznie wskazywał moment (stopień wykorzystanej siły), w którym zaczynał się wyginać. Nie było to jednak równoznaczne z tym, że zaraz pęknie, bo tak naprawdę jasność fioletu wskazywała stopień siły, która na niego oddziaływała, co otwiera furtkę do dokładniejszego badania wytrzymałości danego kompozytu. Zwłaszcza że późniejsza ekspozycja na zielone światło sprawiała, że mechanofory powracały do swojego domyślnego różowego koloru.

Czytaj też: Problem stabilności 5G rozwiązany dzięki rozszczepianiu sygnałów

Niestety ten nowy kompozyt jest obecnie w fazie eksperymentalnej i jego produkcja jest określana mianem skali laboratoryjnej. Obecnie naukowcy muszą wykazać, że istnieje potencjał owocu ich prac na ruszenie z masową produkcją, a ich prace opisano w publikacji w dzienniku ACS Applied Materials and Interfaces.