Российские ученые нашли способ быстрее и дешевле тестировать авиационные композиты, используя мини-образцы размером всего в 1 кубический сантиметр. Этот метод позволит значительно ускорить разработку новых материалов для самолетов.
В исследовании приняли участие специалисты из Сколковского института науки и технологий, Московского авиационного института и НИТУ МИСИС. Они предложили начинать изучение свойств композитов на микроуровне, а затем с помощью компьютерного моделирования переносить эти данные на более крупные конструкции. Это избавляет от необходимости создавать большие и дорогие образцы и разрушать их для проверки прочности.
Для реализации идеи ученые разработали специальный испытательный комплекс. Он представляет собой раму с микродвигателями и датчиком усилий, который можно помещать внутрь камеры электронного микроскопа. Комплекс позволяет тестировать материалы на изгиб, растяжение и сжатие, а также управляется удаленно.
Традиционно для проверки свойств композитов требуется значительное количество материала и сложные экспериментальные установки. Новый метод показал, что мини-образцы дают те же результаты, что и крупные тестовые образцы, но при этом дешевле в производстве и удобнее в использовании. Кроме того, наличие множества таких мини-образцов позволяет собирать более точные статистические данные.
Результаты испытаний используют для математического моделирования, что дает ученым более полное представление о поведении материалов.