Пред неколку дена, професорот од Универзитетот во Вашингтон, Анируд Вашист, објави труд во меѓународното авторитативно списание „Карбон“, во кој тврди дека успешно развил нов вид композитен материјал од јаглеродни влакна. За разлика од традиционалниот CFRP, кој не може да се поправи откако ќе се оштети, новите материјали можат да се поправаат постојано.
Додека ги одржува механичките својства на традиционалните материјали, новиот CFRP додава нова предност, односно може да се поправа повеќекратно под дејство на топлина. Топлината може да поправи какво било оштетување од замор на материјалот, а може да се користи и за разградување на материјалот кога треба да се рециклира на крајот од циклусот на сервисирање. Бидејќи традиционалниот CFRP не може да се рециклира, важно е да се развие нов материјал што може да се рециклира или поправи со употреба на топлинска енергија или радиофреквентно греење.
Професорот Вашист рече дека изворот на топлина може на неодредено време да го одложи процесот на стареење на новиот CFRP. Строго кажано, овој материјал треба да се нарече Витримери зајакнати со јаглеродни влакна (vCFRP, Витримери зајакнати со јаглеродни влакна). Стаклениот полимер (Витримери) е нов вид полимерен материјал кој ги комбинира предностите на термопластичната и термореактивната пластика, измислен од францускиот научник, професор Лудвик Лајблер, во 2011 година. Материјалот Витримери користи механизам за динамична размена на врски, кој може да изврши реверзибилна хемиска размена на врски на динамичен начин кога се загрева, а во исто време да одржува вкрстено поврзана структура како целина, така што термореактивните полимери можат да бидат самолекувачки и повторно обработени како термопластичните полимери.
Спротивно на тоа, вообичаено наречените композитни материјали од јаглеродни влакна се композитни материјали со матрица од смола зајакната со јаглеродни влакна (CFRP), кои можат да се поделат на два вида: термореактивни или термопластични според различната структура на смолата. Термореактивните композитни материјали обично содржат епоксидна смола, чии хемиски врски можат трајно да го консолидираат материјалот во едно тело. Термопластичните композити содржат релативно меки термопластични смоли кои можат да се стопат и повторно да се обработуваат, но тоа неизбежно ќе влијае на цврстината и цврстината на материјалот.
Хемиските врски во vCFRP можат да се поврзат, да се исклучат и повторно да се поврзат за да се добие „средна основа“ помеѓу термореактивните и термопластичните материјали. Истражувачите на проектот веруваат дека Витримерите можат да станат замена за термореактивните смоли и да избегнат акумулација на термореактивни композити на депониите. Истражувачите веруваат дека vCFRP ќе стане голем премин од традиционалните материјали кон динамичните материјали и ќе има низа влијанија во однос на трошоците за целиот животен циклус, сигурноста, безбедноста и одржувањето.
Во моментов, лопатките на ветерните турбини се една од областите каде што употребата на CFRP е голема, а обновувањето на лопатките отсекогаш претставувало проблем во оваа област. По истекот на периодот на услуга, илјадници пензионирани лопатки беа фрлени на депонија во форма на депонија, што предизвика огромно влијание врз животната средина.
Доколку vCFRP може да се користи за производство на сечила, може да се рециклира и повторно да се употреби со едноставно загревање. Дури и ако третираното сечило не може да се поправи и повторно да се употреби, барем може да се разгради со топлина. Новиот материјал го трансформира линеарниот животен циклус на термореактивните композити во цикличен животен циклус, што ќе биде голем чекор кон одржлив развој.
Доколку vCFRP може да се користи за производство на сечила, може да се рециклира и повторно да се употреби со едноставно загревање. Дури и ако третираното сечило не може да се поправи и повторно да се употреби, барем може да се разгради со топлина. Новиот материјал го трансформира линеарниот животен циклус на термореактивните композити во цикличен животен циклус, што ќе биде голем чекор кон одржлив развој.
Време на објавување: 09.11.2021
