PEEK'in mekanik özellikleri ve yüksek sıcaklıklara ve kimyasallara karşı direnci, onu havacılık, otomotiv ve petrol ve gaz sektörlerindeki çok çeşitli uygulamalar için faydalı hale getirmiştir.
Ekip, hücresel PEEK yapılarına mikro ölçekli karbon fiberler ekleyerek genellikle iletken olmayan malzemeye, yapısı boyunca elektrik yükü taşıma yeteneği kazandırdı.
Elektro-iletken hücresel PEEK kompozitlerine zarar vermenin elektrik direncini etkileyip etkilemeyeceğini araştırmak istediler.
Eğer öyleyse, yeni malzemeye 'kendini algılama' yeteneği kazandırılabilir; örneğin kalça implantının iletkenliğinin değiştiğinde, yıprandığını ve değiştirilmesi gerektiğini bildirerek rapor vermesine olanak tanıyabilir.
Tasarımlarının kendi kendini algılama yeteneğini test etmek amacıyla, üç farklı petek konfigürasyonu oluşturmak için 3D baskı kullandılar: altıgen bir yapı, çapraz şekilli bir kiral yapı ve hem karbon fiber PEEK malzemesini hem de geleneksel malzemeyi kullanan altı taraflı yeniden girişli tasarım. DİKİZLEMEK.
Daha sonra hücresel yapıları, enerjiyi absorbe etme yeteneklerini karşılaştırmak için iki tür yüklemeye tabi tuttular. Yapı çökene kadar tutarlı basıncın uygulandığı ezilme testlerinde, karbon fiber PEEK'in her tasarımı, daha yüksek basınçlara dayanabilen geleneksel PEEK muadilinden daha iyi performans gösterdi.
Bununla birlikte, yüksekten yapıların üzerine bir ağırlığın düşürüldüğü darbe testlerinde, üç karbon fiber PEEK yapısı hasara karşı daha fazla direnç gösterdi. Karbon fiber PEEK'in altıgen petek konfigürasyonu, diğerlerinden daha büyük darbelere dayanarak en iyi tepkiyi verdi.
Ezilme testlerinde araştırmacılar ayrıca karbon fiber PEEK hücresel yapısının, üç farklı yapı gerildiğinde elektrik yüküne karşı direncini de ölçtüler.
Uygulanan gerilime karşı dirençteki değişim (pizodirenç hassasiyeti olarak bilinen hasar ilerlemesinin bir ölçüsü), basınç gerilimi arttıkça azaldı ve yapılar tamamen ezildiğinde elektrik direncinin neredeyse tamamen kaybolmasına yol açtı.
Farklı konfigürasyonlar için gözlemlenen farklı gösterge faktörleri, enerjiyi absorbe etme yeteneklerine uygun olarak hasar büyüme oranlarıyla ilişkilidir; bu da karbon fiber PEEK'in piezorezitivitesinin yeni nesil akıllı hafif çok işlevli yapılar oluşturmada faydalı olabileceğini düşündürmektedir.