«Представьте себе материал, который может отбрасывать воздействие космического мусора, как будто ничего и не было», — говорит исследователь из Техасского университета A&M. Это становится реальностью благодаря разработке самовосстанавливающегося полимера, предназначенного для защиты космических аппаратов от высокоскоростных столкновений.
В 2024 году исследователи из Техасского университета A&M представили революционный материал, известный как полимер Дильса-Альдера (DAP). Этот полимер обладает динамическими ковалентными связями, которые разрываются и восстанавливаются под воздействием напряжения, обеспечивая исключительную ударопрочность. Эта инновация решает растущую угрозу космического мусора, который представляет значительный риск для спутников и космических аппаратов на низкой околоземной орбите (НОО).
Уникальная структура DAP позволяет ему поглощать кинетическую энергию ударов микрометеороидов или космического мусора. При ударе связи разрываются, в результате чего полимер временно становится эластичным. После рассеивания силы и охлаждения материала связи восстанавливаются, эффективно «залечивая» повреждение.
Используя лазерно-индуцированное испытание на удар снарядом (LIPIT), исследователи наблюдали, как полимер плавится при ударе, поглощает энергию и быстро затвердевает с минимальным повреждением. Хотя в настоящее время испытания проводятся в наномасштабе, результаты многообещающие. Команда видит применение не только в космосе, но и в военных целях, таких как усовершенствованная броня, благодаря адаптируемости DAP в широком диапазоне температур.
Необходимы дальнейшие исследования для оценки производительности DAP в полномасштабных условиях и в экстремальных космических условиях. Однако этот самовосстанавливающийся полимер знаменует собой значительный прогресс в науке о космических материалах. Он предлагает потенциальное решение для защиты космических миссий от возрастающих опасностей орбитального мусора.