Onderzoekers van het laboratorium voor verwerking van geavanceerde composieten van de Zwitserse EPFL Universiteit hebben een materiaal ontwikkeld dat heel gemakkelijk zichzelf kan herstellen na beschadiging. Dit composiet zou kunnen worden gebruikt voor bijvoorbeeld vliegtuigen, windturbines, auto's en sportuitrustingen.

Als een blad van een windturbine of een vliegtuig door iets wordt geraakt, moet het beschadigde deel worden vervangen of worden gerepareerd met hars. Het onderdeel vervangen is duur en reparatie met hars kan het zwaarder maken en de eigenschappen veranderen.  Dankzij een nieuwe gepatenteerde technologie hebben onderzoekers van EPFL technische universiteit  een manier gevonden om snel en gemakkelijk scheuren in het composiet te kunnen repareren.

150 graden verhitten

"Met onze technologie wordt een reparatie-additief ingesloten in het composietmateriaal", aldus Amaël Cohades, een onderzoeker van het Laboratory for Processing of Advanced Composites van de technische universiteit (EPFL) in Lausanne. Scheuren in de hars kunnen ter plekke in weinig tijd worden gerepareerd door simpelweg het materiaal te verhitten tot 150 graden. Het verhitten activeert de ‘repair agent' en het beschadigde onderdeel herstelt snel, zonder wijziging aan de oorspronkelijke eigenschappen. Deze techniek is nieuw voor de markt en kan worden toegepast op alle soorten van structuren, daarmee de levensduur verlengend tot tenminste het drievoudige. De eigenschappen en de oorspronkelijke weerstand tegen scheuren zijn hetzelfde. Bovendien is de techniek verenigbaar met de huidige fabricageprocessen dus productiefaciliteiten hoeven niet te worden aangepast.

11,5 miljard euro onderhoudskosten 

Deze techniek kan bijzonder interessant zijn voor windturbines en opslagtanks. "De kosten van het onderhoud van alle windturbines op de wereld worden geschat op 11,5 miljard euro in 2020", aldus Cohades. Hij zegt dat de technologie  ook kan worden toegepast op  veel onderdelen die men nu maar niet repareert zoals fietsen en autobumpers.  Een beperking is dat het materiaal niet zal herstellen als de vezels in het composiet zijn gebroken.  Maar omdat de hars altijd eerst wordt beschadigd, zal dit zelfherstelsysteem altijd nog in de meeste van de gevallen werken.

Te zien op JEC 2019

EPFL-wetenschappers hebben een standaard prototype gemaakt voor de luchtvaart. Dit onderdeel van glasvezelversterkt composiet, laat zien hoe het proces werkt. Het deel is te zien op de composietenbeurs JEC 2019 in Parijs op 12 tot en met 14 maart.