В Европе разрабатывают композитный материал для космических аппаратов, который умеет сам находить трещины и заделывать их при нагреве. Технология объединяет встроенные оптоволоконные датчики, нагревательные элементы и самовосстанавливающийся композит в одной структуре, сообщили в Европейском космическом агентстве.
Проект получил название Cassandra. В его основе лежит композит HealTech со специальным восстанавливающим агентом внутри слоёв углеродного волокна. Микротрещины в таких материалах появляются из-за вибрации при запуске, нагрузок или резких перепадов температуры. Оптоволоконные датчики постоянно отслеживают состояние конструкции и при обнаружении дефекта передают сигнал на нагреватели. Те напечатаны на 3D-принтере в виде лёгких алюминиевых сеток и разогревают повреждённый участок до 100–140°C. От нагрева композит размягчается, восстанавливающий агент проникает в трещины и соединяет края, возвращая прочность.
«Исследователи уже протестировали прототипы конструкций, начиная от небольших образцов и заканчивая панелями шириной около 40 сантиметров. Первые испытания показывают, что система может обнаруживать трещины, точно распределять тепло по повреждённым участкам и восстанавливать прочность конструкции после ремонта», — говорится в сообщении агентства.
Далее команда планирует испытать технологию на более крупных формах, например на полноразмерном криогенном топливном баке. Самовосстанавливающиеся конструкции смогут сократить время проверок и затраты на обслуживание многоразовых космических систем между полётами, а также продлить срок службы деталей, работающих в экстремальных условиях.
Создание материалов, способных адаптироваться к внешним воздействиям, — перспективное направление не только для космоса, но и для земной энергетики. Интернет-газета «ЖУК» сообщала, что испанские учёные из Института материаловедения и технологий представили гибридную солнечную ячейку, которая генерирует ток от света и от ударов дождевых капель. Фотоэлектрический КПД образцов достиг 17,9%, а трибоэлектрическая часть при ударе капли выдаёт напряжение до 110 вольт.