호주에서 균열 발생 시 스스로 치유되는 금속 발견 - 비행 중 수리 항공기

호주에서 균열 발생 시 스스로 치유되는 금속 발견 - 비행 중 수리 항공기 ✈️

RMIT 대학교 연구진은 자율 원자 재조직을 통해 실온에서 균열을 자발적으로 복구하는 티타늄-알루미늄 합금을 발견했습니다. 이 소재는 심각한 고장 발생 전에 응력 균열을 치유하여 항공 안전에 혁명을 일으킬 수 있습니다.

이것이 중요한 이유는 무엇일까요? 금속 피로는 항공기 사고의 25%를 유발하며, 산업계는 매년 80억 달러의 유지보수 비용을 지출합니다. 자가 치유 금속은 다음과 같은 이점을 제공합니다.

손상을 자동으로 복구하는 항공기

구조물 교체가 필요 없는 교량 및 건물

미세 운석 충돌을 견뎌내는 우주선

성능 저하 없이 수명을 유지하는 의료용 임플란트

이 합금은 매트릭스 전체에 분산된 치유제로 채워진 미세 캡슐을 포함합니다. 균열이 발생하면 이 캡슐이 파열되면서 산소와 반응하여 중합되는 화합물이 방출되어 균열을 채우고 결합합니다. 치유된 부분은 24시간 이내에 원래 강도의 97%에 도달합니다.

호주 항공사들은 극한 응력 사이클에 노출되는 엔진 부품에 이 소재를 테스트하고 있습니다. 실험실 테스트 결과, 이 합금은 최대 5mm 길이의 균열을 완전히 치유하여 심각한 고장으로 확산되는 것을 방지하는 것으로 나타났습니다.

이 발견은 우연이었습니다. 연구원들은 응력 시험 샘플에서 균열이 사라지는 것을 관찰했고, 처음에는 장비 오작동으로 생각했습니다. 추가 연구를 통해 진공 상태에서도 작동하는 자율 치유 메커니즘이 발견되었는데, 이는 우주 응용 분야에 매우 중요합니다.

보잉과 에어버스는 2028년까지 상업용 항공기 생산 확대에 3억 4천만 달러를 투자할 예정입니다.

출처: Science Advances, RMIT University, 2025년 2월

출처: https://www.facebook.com/ItisaScience/posts/pfbid02w2aNows3VGPj6U2KmhZaguoSaWKkDpW7L6iW7NXC75uW721ZJ9bf7tBty12268Qml