Es reicht ein unaufmerksamer Handgriff, und schon hat die Lieblingstasse eine kleine Macke. Einerseits ist sie einem zu sehr ans Herz gewachsen, als dass man sie wegschmeißen möchte. Andererseits will man sich auch nicht beim morgendlichen Kaffee in die Lippe schneiden.
Noch gefährlicher als bei der Lieblingstasse wird es, wenn Bauteile von Flugzeugen, Windturbinen oder Raumschiffen beschädigt sind. Diese müssen aktuell händisch repariert oder gleich ganz ausgetauscht werden. Das könnte sich künftig jedoch ändern.
Durch Heizdrähte wird Kunststoff geschmolzen, der die Risse im Material wieder auffüllt
In Flugzeugen oder Windturbinen werden häufig sogenannte faserverstärkte Polymere verbaut. Diese sind sehr stabil, aber auch leicht und bestehen aus mehreren verschiedenen Faserschichten, häufig aus Kohlenstoff. Amerikanische Forscher haben entdeckt, wie sich solche Bauteile selbst reparieren können, etwa nach Hagel oder Vogelschlägen. Bis zu 500 Jahre lang könnten etwa Flugzeugkomponenten bei jährlicher Selbstheilung in Betrieb sein, schreiben sie in ihrer Studie.
Zunächst wird mit einem 3D-Drucker eine zusätzliche Kunststoffschicht auf das Material aufgetragen. Diese führt dazu, dass die einzelnen Schichten der Verbundwerkstoffe besser zusammenhalten. Anschließend werden dünne Heizdrähte eingebaut. Wird Strom hindurchgeleitet, schmilzt der Kunststoff. Dadurch fließt er in die Risse und Zwischenräume der Faserpolymere und klebt die gelösten Schichten wieder zusammen. Mehr als 1000 Mal soll sich das Material so selbst reparieren können, heißt es in der Studie.
Durch die neue Technik der amerikanischen Forscher können Arbeitsaufwand und Abfall eingespart werden
Dies würde die Kosten und den Arbeitsaufwand für den Austausch erheblich senken sowie den Energieverbrauch und die Abfallproduktion reduzieren“, sagt Jason Patrick, einer der Autoren der Studie und Professor für Bau-, Konstruktions- und Umwelttechnik an der North Carolina State University in einer Pressemitteilung. Wenn sich das Material selbst repariert, müssen weniger Teile von Hand inspiziert und ausgetauscht werden, um Unfällen vorzubeugen.
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