
一位研究人員本周說,即使在飛行過程中,損壞的飛機也可以通過模仿自然界中發現的康復過程自動修復。
一種方法可以像樹脂一樣簡單,它按需滲入裂縫。
這樣的突破不僅會導致更安全的飛機,而且還可能導致更輕的工藝,從而節省燃料,降低成本並減少全球變暖的氣體排放。
英格蘭布里斯托爾大學的材料科學家研究員伊恩·邦德(Ian Bond)說:“以每桶130美元的石油接近每桶130美元,如果您可以省錢。”
損害常見
飛機通常會在日常使用中遭受損害。大量航空航天研究會涉及可以抵抗損害的材料。
邦德告訴生活學。 “然後,您的工具在維護吊架上掉落在飛機上,或者在飛行風暴中飛行時的冰雹。非常微妙的傷害,微小的叮噹聲和裂縫和劉海,如果沒有被發現,可能會成長為嚴重的東西。在飛機吊架上,花很多時間試圖找到這些缺陷。”
如今,飛機設計有助於應對損害最終增加重量。
邦德說:“這個想法是,您希望在傷害後剩下的結構能夠維持您可能看到的所有負載。” “這最終增加了體重,您可以想像,這是用飛機優質的。”
人類這樣做
邦德說,一個可以幫助飛機修理的系統“肯定會有助於安全,並且不必擔心損壞太多,可能會節省大量的體重。” “有時在嚴重的損害之後,人體一直在維修自己。為什麼我們不能讓結構做同樣的事情?”
鑰匙將是裝有環氧樹脂和硬化劑的空心纖維。這樣的容器可以嵌入飛機結構的任何部分(其機身,翅膀,鼻子或尾鰭)中,並在破裂時會流血以密封任何孔,模仿傷口上的sc瘡。受損的材料最多可以恢復其原始強度的80%至90%,從而使飛機運行。
將染料混合到樹脂中可以使修復的傷害顯示為彩色斑塊,在隨後的地面檢查中很容易發現,因此如有必要,可以進行全面維修。這種染料不會在正常的照明條件下顯示,只有在暴露於紫外線時才能看到。邦德說,這種方式將“將系統補充而不是取代常規檢查和維護程序,例如,可以很容易地抓住鳥罷工造成的更大規模的損害。”邦德說。
這些負載的樹脂纖維可以在使用纖維增強的聚合物複合材料的任何地方找到。這種輕巧,高性能的材料不僅在飛機中而且在汽車,風力渦輪機甚至航天器中都越來越受歡迎。因此,新的自我修復系統可能會對所有這些領域產生影響。
循環方案
邦德說,科學家還正在開發系統,在這些系統中,單個纖維中不包含癒合劑,但實際上可以在試管網絡中四處移動,就像動物和植物中發現的循環系統一樣,”邦德說。
他補充說:“這樣的系統可以使其治愈劑補充或更換,並且可以在其一生中反復治愈結構。” “此外,它提供了在人造結構(例如控制溫度或分佈能源)中開發其他生物型功能的潛力。”
目前,邦德及其同事正在與裝有現成樹脂的空心玻璃纖維合作。他們目前正在開發優化用於系統的定制樹脂。
邦德說:“當前的環氧系統必須以精確的比率混合,例如一種成分的兩個部分與另一種成分的一部分。” “我們需要樹脂對不同的混合比率更具耐受性,因為我們無法控制空氣中的情況。”
他補充說:“而且我們需要它的粘度低,而且相當穩定 - 它需要持續很長時間。” “它可能坐在飛機的結構中持續很長一段時間,也許多年了,當被要求時仍然需要反應。”
該樹脂需要足夠的時間在硬化之前滲入任何裂縫還在飛。在平面通常飛行的高海拔地區中發現的寒冷溫度,對樹脂硬化的控制將變得複雜。
邦德說:“我認為這樣的樹脂是可以實現的。” “只是沒有人被要求製作這樣的樹脂。”
邦德建議,在未來五年內可能會建立一個工作系統。
科學家獲得了英國工程和物理科學研究委員會的資金。
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