Європейські вчені тестують новий матеріал HealTech, який активується під дією тепла та заповнює тріщини. Зокрема, космічні апарати майбутнього можуть отримати здатність самостійно виявляти та відновлювати структурні пошкодження прямо на орбіті. Така технологія здатна підвищити надійність довготривалих місій та багаторазових ракетних систем
Фото: chatgpt.com
Ідею самовідновлювальних матеріалів, зокрема для космічної техніки, досліджують уже багато років. Інженери шукають способи швидко виявляти та ремонтувати пошкодження, які виникають після запуску. Новий проєкт за підтримки Європейського космічного агентства має на меті об’єднати функції виявлення дефектів і ремонту в одній конструкції.
Як працює технологія
У межах проєкту Cassandra (Composite Autonomous Sensing And Repair) дослідники створюють композитний матеріал, який здатен самостійно визначати появу тріщин та відновлювати їх за допомогою тепла.
Матеріал базується на вуглецевому волокні, широко застосовуваному в космічній техніці завдяки його міцності та невеликій вазі. Усередині шарів такого композиту міститься спеціальний «відновлювальний агент».
З часом у вуглецевих композитах можуть з’являтися мікротріщини — через вібрації під час запуску, механічні навантаження або різкі температурні коливання. Коли матеріал HealTech нагрівається, він пом’якшується, і відновлювальна речовина починає заповнювати пошкодження, відновлюючи міцність конструкції.
Читайте також: Учені представили проєкт станції, що доставить людей на далекі планети
Після цього система невеликих нагрівальних елементів — розміщених у легких алюмінієвих решітках, надрукованих на 3D-принтері — нагріває пошкоджену ділянку приблизно до 100–140 °C. Саме при такій температурі запускається процес самовідновлення матеріалу.
Перші результати випробувань
Дослідники вже протестували прототипи — від невеликих зразків до панелей шириною близько 40 см. Перші випробування показали, що система може виявляти тріщини, точно нагрівати пошкоджені зони та відновлювати міцність конструкції після ремонту.
Наступний етап передбачає масштабування технології — наприклад, її застосування у великих елементах космічних апаратів, таких як кріогенні паливні баки.
Розробка HealTech стала результатом співпраці швейцарських компаній CompPair та CSEM, а також бельгійської Com&Sens у межах програми ESA Future Innovation Research in Space Transportation.
Одне з головних застосувань технології — багаторазові космічні транспортні системи. Самовідновлювальні конструкції можуть скоротити час технічних перевірок між польотами, знизити витрати на обслуговування та продовжити строк служби компонентів космічних апаратів. Технологія також може бути корисною для деталей, що працюють у складних умовах, зокрема у кріогенних паливних баках, які зазнають різких перепадів температур.
Ознайомтеся з іншими популярними матеріалами:
Учені назвали точний вік Всесвіту
Планета нагрівається швидше, ніж очікували — вчені б’ють на сполох
На Землі утвориться новий суперконтинент — учені
За матеріалами space.com.
Telegram
Viber
