Faserverstärkte Verbundwerkstoffe werden bei modernen Bauten wie beispielsweise Windkraftanlagen eingesetzt. Doch sie haben eine entscheidende Schwachstelle. So lösen sie sich mit der Zeit unaufhaltsam auf. Gegen dieses Problem scheint ein Forscherteam nun eine passende Lösung gefunden zu haben. Die nun entwickelten Verbundwerkstoffe sollen sich selbst reparieren können, um die Lebensdauer von Windrädern und Co. deutlich zu verlängern.
Verbundwerkstoff mit Selbstheilungskräften
Es mag nach Zauberei klingen, könnte den Bereich der Industriebauten allerdings revolutionieren. Ein Forscherteam aus Israel und den USA möchte die entscheidende Achillesferse von Verbundwerkstoffen mit Faserverstärkung beseitigt haben. Um verstehen zu können, worin diese bislang bestand, muss man sich den Aufbau des Werkstoffes einmal genauer ansehen. Bei Windrädern und anderen Bauten kommen Fasern zum Einsatz, die aus empfindlichen Rohstoffen wie Kohlefasern oder Glas bestehen.
- Auch interessant: Schweizer entwickeln umweltfreundliche Batterie aus Papier
Um sie zu schützen, laminiert man diese mit einem widerstandsfähigen Kunststoff. Dieser löst sich aber mit der Zeit ab, was die empfindlichen Stoffe wieder angreifbar macht. Um etwaige Risse im Kunststoff künftig schnellstmöglich zu schließen, soll thermoplastisches Heilmittel zum Einsatz kommen. Dieses druckte das Forscherteam auf die Fasermatte. In Kombination zu Heizelementen, welche die Fasermatten aufheizen und das Heilmittel aktivieren können, soll sich das Konstrukt dann selbst heilen können.
- Auch interessant: Enerkite möchte mit Flugdrachen Windkraftanlagen revolutionieren
Kostengünstige Problemlösung
Ein großer Vorteil soll laut Angaben der Forscher der North Carolina State University in Raleigh, University of Houston sowie dem Israel Institute of Technology in Haifa sein, dass man eine Reparatur auch im laufenden Betrieb durchführen könnte. Das wäre vor allem bei Bauten wie Windrädern wichtig, da diese während der Reparatur weiterhin Strom produzieren könnten. Weiterhin betonen die Forscher, dass die benötigten Rohstoffe für das Heilmittel sowie die Heizschichten nicht nur günstig, sondern auch leicht verfügbar seien. Obendrein soll diese Lösung nachhaltig sein.
Schließlich soll eine Heilschicht für mindestens 100 Heilungen von Rissen herhalten können. Das sagte einer der zuständigen Forscher im Rahmen des wissenschaftlichen Papers, welches in der Nature erschienen ist. So soll man auch die wenigen Mehrkosten amortisieren können, welche bei der Produktion der modernen Verbundwerkstoffe mit Selbstheilung entstehen. Außerdem könne man die Heizschichten wohl auch bequem zum Enteisen nutzen. Diese beiden Faktoren machen die faserverstärkten Verbundwerkstoffe mit Selbstheilungskräften für viele verschiedene Anwendungsbereiche interessant.
