基于纺织品的复合材料可能为航空航天工程开启新篇章。曼彻斯特大学进行的先进材料研究首次全面展示了编织纺织品复合材料损伤演变的全貌。这可能为下一代航空航天工程师带来新的设计和实施可能性。高规格的复合材料可以借助新型成像技术精确设计，以适应各种应用。特别是纺织复合材料在创造轻量化、耐损结构方面具有巨大潜力。然而，由于缺乏足够的设计和材料性能数据，在高附加值制造行业中对它们的普及一直受到限制。新发表在《复合科学与技术杂志》上的研究表明，编织纺织品复合材料可以自信地被设计用于从航空航天和汽车传动轴到运动装备如曲棍球棒等应用。编织技术最初起源于纺织行业用来制造鞋带等物品。如今，机器人技术和先进工业系统的整合将该技术推动到了航空航天、汽车和能源等高附加值制造领域。现今独特的三维成像技术首次提供了碳纤维复合管在结构载荷下表现的实时数据，为全行业材料使用效率最大化提供了蓝图。这项突破性研究由曼彻斯特大学的团队领导，并可能通过明确展示损害发生和进展的载荷和应力点来延长依赖于材料的机械系统的使用寿命。通过利用实时应力和损坏张量数据，并结合开发定制的复合材料设计工具，未来的复合材料将通过科学设计，而不是通过复制目前的设计来满足当前金属的要求和弱点。领导这项研究的科学家也是即将开设的亨利•罗伊斯研究所的杰出科学家，该研究所位于曼彻斯特大学。罗伊斯研究所的一个关键主题是性能与退化，以便为一系列应用设计新材料、系统和涂层。曼彻斯特大学的罗伊斯研究所首席科学家Phil Withers教授表示：“原位X射线成像让我们首次揭示了复合管中损害机制的三维性质。”该研究中测试和检验的材料是通过将纤维连续交织成螺旋结构制成的编织碳纤维复合管。最近的进展表明，针对特定使用要求定制编织结构有很大的空间。这种灵活性也挑战了编织复合材料的设计和制造过程。这意味着工程师开发应用的方式可以从不同视角来看待，例如为下一代飞机等而努力。西北复合材料中心研究总监Prasad Potluri教授表示：“这是一个绝佳的机会，借助亨利•罗伊斯研究所的原位X射线成像设备，推动先进编织技术的技术成熟度水平。”先进材料是曼彻斯特大学的研究焦点之一，它代表了引领发现、跨学科合作和跨行业伙伴关系的典范，致力于解决地球面临的一些重大问题。“损伤演变研究中的编织复合管扭转性能的原位X射线计算机断层扫描”一文由Withers、Potluri等人在《复合科学与技术杂志》上可获得。
