เครื่องบินที่เสียหายสามารถซ่อมแซมตัวเองได้โดยอัตโนมัติแม้ในระหว่างการบินโดยการเลียนแบบกระบวนการบำบัดที่พบในธรรมชาตินักวิจัยกล่าวในสัปดาห์นี้
วิธีหนึ่งอาจเป็นเรื่องง่ายเหมือนเรซินที่มีรอยแตกตามความต้องการ
ไม่เพียง แต่ความก้าวหน้าที่นำไปสู่เครื่องบินที่ปลอดภัยกว่า แต่ยังสามารถนำไปสู่ยานที่เบากว่าซึ่งจะประหยัดเชื้อเพลิงลดต้นทุนและลดการปล่อยก๊าซร้อนทั่วโลกเช่นกัน
“ ที่น้ำมันเข้าใกล้ $ 130 ต่อบาร์เรลถ้าคุณสามารถลดน้ำหนักได้คุณสามารถประหยัดเงินได้” นักวิจัยเอียนบอนด์นักวิทยาศาสตร์วัสดุจากมหาวิทยาลัยบริสตอลในอังกฤษกล่าว
ความเสียหายร่วมกัน
เครื่องบินเป็นประจำได้รับความเสียหายจากการใช้งานประจำวันเป็นประจำ การวิจัยการบินและอวกาศจำนวนมากเข้าสู่วัสดุที่สามารถต้านทานความเสียหายได้
“ คุณจะประหลาดใจที่รถบรรทุกขับรถขึ้นเครื่องบินเมื่อจอดรถที่สนามบิน” บอนด์บอกกับLiveScience- "จากนั้นคุณก็มีเครื่องมือที่วางอยู่บนเครื่องบินที่แขวนการบำรุงรักษาหรือลูกเห็บเมื่อบินผ่านพายุความเสียหายที่ลึกซึ้งมาก dings เล็ก ๆ น้อย ๆ และรอยแตกและเรียบซึ่งหากไม่ได้ตรวจพบอาจเติบโตเป็นสิ่งที่ร้ายแรงที่แขวนเครื่องบิน
การออกแบบเครื่องบินที่ทุกวันนี้ช่วยรับมือกับความเสียหายได้จบลงด้วยการเพิ่มน้ำหนัก
“ ความคิดคือคุณต้องการโครงสร้างที่คุณจะได้รับหลังจากความเสียหายเพื่อให้สามารถรักษาภาระทั้งหมดที่คุณมีแนวโน้มที่จะเห็น” บอร์นกล่าว "สิ่งนี้จบลงด้วยการเพิ่มน้ำหนักซึ่งคุณสามารถจินตนาการได้ว่าเป็นพรีเมี่ยมกับเครื่องบิน"
มนุษย์ทำมัน
ระบบที่สามารถช่วยให้เครื่องบินซ่อมแซมตัวเอง "จะช่วยให้ปลอดภัยอย่างแน่นอนและไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับความเสียหายมากนักอาจมีน้ำหนักประหยัดได้มาก" บอร์นกล่าว "ร่างกายมนุษย์ซ่อมแซมตัวเองตลอดเวลาบางครั้งหลังจากได้รับความเสียหายอย่างรุนแรงทำไมเราไม่ทำให้โครงสร้างทำสิ่งเดียวกันไม่ได้?"
กุญแจสำคัญคือเส้นใยกลวงที่เต็มไปด้วยอีพอกซีเรซินและฮาร์ดเรนเนอร์ เรือดังกล่าวสามารถฝังอยู่ในส่วนใดส่วนหนึ่งของโครงสร้างของเครื่องบิน - ลำตัวปีกจมูกหรือหาง - และจะมีเลือดออกเมื่อแตกเพื่อปิดผนึกหลุมใด ๆ วัสดุที่เสียหายสามารถกู้คืนได้มากถึง 80 ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ของความแข็งแรงเดิมทำให้เครื่องบินทำงานได้อย่างสะดวกสบาย
สีย้อมผสมลงในเรซิ่นสามารถสร้างความเสียหายที่ได้รับการซ่อมแซมเป็นแพทช์สีที่สามารถมองเห็นได้ง่ายในระหว่างการตรวจสอบพื้นดินที่ตามมาเพื่อให้สามารถทำการซ่อมแซมเต็มรูปแบบได้หากจำเป็น สีย้อมดังกล่าวจะไม่ปรากฏในสภาพแสงปกติมองเห็นได้เฉพาะเมื่อสัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลต ด้วยวิธีนี้ระบบจะ "เติมเต็มแทนที่จะแทนที่การตรวจสอบและการบำรุงรักษาแบบดั้งเดิมซึ่งสามารถรับความเสียหายที่ใหญ่กว่าได้อย่างง่ายดายซึ่งเกิดจากการโจมตีของนกเช่น" บอร์นกล่าว
เส้นใยที่โหลดด้วยเรซินเหล่านี้สามารถหาการใช้งานได้ทุกที่ที่ใช้คอมโพสิตพอลิเมอร์เสริมไฟเบอร์ วัสดุที่มีน้ำหนักเบาและมีประสิทธิภาพสูงเช่นนี้ได้รับความนิยมมากขึ้นไม่เพียง แต่ในเครื่องบินเท่านั้น แต่ยังรวมถึงรถยนต์กังหันลมและยานอวกาศ ระบบการซ่อมแซมตนเองใหม่อาจมีผลกระทบในทุกสาขาเหล่านี้
รูปแบบการหมุนเวียน
นักวิทยาศาสตร์กำลังพัฒนาระบบที่ตัวแทนการรักษาไม่ได้อยู่ในเส้นใยแต่ละเส้น แต่สามารถเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ ในเครือข่ายของหลอดได้ "เช่นเดียวกับระบบไหลเวียนโลหิตที่พบในสัตว์และพืช" บอนด์กล่าว
“ ระบบดังกล่าวอาจมีตัวแทนการรักษาที่เติมหรือแทนที่และสามารถรักษาโครงสร้างซ้ำได้ตลอดอายุการใช้งาน” เขากล่าวเสริม "นอกจากนี้ยังมีศักยภาพในการพัฒนาฟังก์ชั่นประเภทชีวภาพอื่น ๆ ในโครงสร้างที่มนุษย์สร้างขึ้นเช่นการควบคุมอุณหภูมิหรือการกระจายแหล่งพลังงาน"
ปัจจุบันบอร์นและเพื่อนร่วมงานของเขากำลังทำงานกับเส้นใยแก้วกลวงที่เต็มไปด้วยเรซินนอกชั้นวาง ขณะนี้พวกเขากำลังพัฒนาเรซินที่ทำเองให้เหมาะกับการใช้งานในระบบ
“ ระบบอีพ็อกซี่ในปัจจุบันจะต้องผสมในอัตราส่วนที่แม่นยำเช่นสองส่วนของส่วนผสมหนึ่งที่มีส่วนหนึ่งของอีกส่วนหนึ่ง” บอร์นกล่าว "เราต้องการให้เรซินมีอัตราส่วนผสมที่แตกต่างกันมากขึ้นเพราะเราไม่สามารถควบคุมสถานการณ์ในอากาศได้"
“ และเราต้องการให้มันมีความหนืดต่ำและค่อนข้างเสถียร - มันต้องใช้เวลานาน” เขากล่าวเสริม “ มันอาจจะนั่งอยู่ในโครงสร้างของเครื่องบินเป็นเวลานานอาจจะหลายปีและยังคงต้องมีปฏิกิริยาเมื่อถูกเรียกร้อง”
เรซิ่นจะต้องใช้เวลามากพอที่จะคลายตัวลงในรอยแตกก่อนที่จะแข็งตัว แต่ก็ทำงานได้อย่างรวดเร็วพอที่จะมีผลเมื่อเครื่องบินเป็นยังคงบินอยู่- การควบคุมการชุบแข็งของเรซินจะซับซ้อนโดยอุณหภูมิเย็นที่พบในระดับความสูงสูงซึ่งเครื่องบินมักจะบิน
“ ฉันคิดว่าเรซินดังกล่าวสามารถทำได้” บอร์นกล่าว "มันเป็นเพียงว่าไม่มีใครถูกขอให้ทำเรซินเช่นนี้"
ระบบการทำงานอาจจะเพิ่มขึ้นในอีกห้าปีข้างหน้า Bond แนะนำ
นักวิทยาศาสตร์ได้รับเงินทุนจากสภาวิจัยด้านวิศวกรรมและวิทยาศาสตร์กายภาพของสหราชอาณาจักร
- การเดินทางข้ามเวลา: เป็นไปได้ไหม?
- แบบทดสอบ: สิ่งประดิษฐ์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุด
- เครื่องบินบินได้อย่างไร
