Néhány nappal ezelőtt a Washingtoni Egyetem professzora, Aniruddh Vashisth publikált egy tanulmányt a hiteles nemzetközi Carbon folyóiratban, amelyben azt állította, hogy sikeresen kifejlesztett egy új típusú szénszálas kompozit anyagot.Ellentétben a hagyományos CFRP-vel, amelyet nem lehet egyszer megsérülni, az új anyagok többször is javíthatók.
A hagyományos anyagok mechanikai tulajdonságainak megőrzése mellett az új CFRP új előnyt ad, azaz hő hatására többször is javítható.A hő javíthatja az anyag kifáradásából eredő sérüléseket, és felhasználható az anyag lebontására is, amikor a szervizciklus végén újra kell hasznosítani.Mivel a hagyományos CFRP nem hasznosítható újra, fontos olyan új anyag kifejlesztése, amely hőenergia vagy rádiófrekvenciás fűtés segítségével újrahasznosítható vagy javítható.
Vashisth professzor azt mondta, hogy a hőforrás korlátlanul késleltetheti az új CFRP öregedési folyamatát.Szigorúan véve ezt az anyagot Carbon Fiber Reforced Vitrimersnek (vCFRP, Carbon Fiber Reforced Vitrimers) kell nevezni.Az üvegpolimer (Vitrimers) egy új típusú polimer anyag, amely egyesíti a hőre lágyuló és a hőre keményedő műanyagok előnyeit, amelyet Ludwik Leibler francia tudós professzor talált fel 2011-ben. A Vitrimers anyag dinamikus kötéscsere-mechanizmust alkalmaz, amely reverzibilis kémiai kötéscserét képes dinamikusan végrehajtani. hevítéskor, és ezzel egyidejűleg fenntartják a térhálós szerkezet egészét, így a hőre keményedő polimerek öngyógyulnak és újra feldolgozhatók, mint a hőre lágyuló polimerek.
Ezzel szemben az általánosan nevezett szénszálas kompozit anyagok a szénszál-erősítésű gyantamátrix kompozit anyagok (CFRP), amelyek két típusra oszthatók: hőre keményedő vagy hőre lágyuló, a különböző gyantaszerkezet szerint.A hőre keményedő kompozit anyagok általában epoxigyantát tartalmaznak, amelynek kémiai kötései tartósan egyetlen testté konszolidálhatják az anyagot.A hőre lágyuló kompozitok viszonylag lágy hőre lágyuló gyantákat tartalmaznak, amelyek megolvaszthatók és újrafeldolgozhatók, de ez elkerülhetetlenül befolyásolja az anyag szilárdságát és merevségét.
A vCFRP kémiai kötései összekapcsolhatók, leválaszthatók és újra csatlakoztathatók, hogy „középpontot” kapjunk a hőre keményedő és a hőre lágyuló anyagok között.A projekt kutatói úgy vélik, hogy a Vitrimerek helyettesíthetik a hőre keményedő gyanták használatát, és elkerülhetik a hőre keményedő kompozitok felhalmozódását a hulladéklerakókban.A kutatók úgy vélik, hogy a vCFRP a hagyományos anyagokról a dinamikus anyagokra való jelentős elmozdulás lesz, és számos hatással lesz a teljes életciklus költségeire, a megbízhatóságra, a biztonságra és a karbantartásra.
Jelenleg a szélturbinák lapátjai az egyik olyan terület, ahol nagy a CFRP felhasználás, és a lapátok visszanyerése mindig is probléma volt ezen a területen.Az üzemidő lejárta után több ezer nyugdíjas penge került a szeméttelepre hulladéklerakó formájában, ami óriási környezetterhelést okozott.
Ha a vCFRP felhasználható pengegyártáshoz, akkor egyszerű melegítéssel újrahasznosítható és újra felhasználható.Még ha a kezelt penge nem is javítható és nem használható fel újra, de legalább hő hatására lebomlik.Az új anyag a hőre keményedő kompozitok lineáris életciklusát ciklikus életciklussá alakítja, ami nagy lépés lesz a fenntartható fejlődés felé.
Ha a vCFRP felhasználható pengegyártáshoz, akkor egyszerű melegítéssel újrahasznosítható és újra felhasználható.Még ha a kezelt penge nem is javítható és nem használható fel újra, de legalább hő hatására lebomlik.Az új anyag a hőre keményedő kompozitok lineáris életciklusát ciklikus életciklussá alakítja, ami nagy lépés lesz a fenntartható fejlődés felé.
Feladás időpontja: 2021.11.09