Prieš kelias dienas Vašingtono universiteto profesorius Aniruddh Vashisth paskelbė straipsnį tarptautiniame autoritetingame žurnale „Carbon“, kuriame teigė, kad sėkmingai sukūrė naujo tipo anglies pluošto kompozicinę medžiagą. Skirtingai nuo tradicinės anglies pluošto kompozitinės medžiagos, kurios negalima taisyti kartą pažeistos, naujas medžiagas galima taisyti pakartotinai.
Išlaikydama tradicinių medžiagų mechanines savybes, naujoji CFRP suteikia naują pranašumą – ją galima pakartotinai remontuoti veikiant šilumai. Šiluma gali pašalinti bet kokius medžiagos nuovargio pažeidimus ir taip pat gali būti naudojama medžiagai suskaidyti, kai ją reikia perdirbti pasibaigus eksploatavimo ciklui. Kadangi tradicinės CFRP negalima perdirbti, svarbu sukurti naują medžiagą, kurią būtų galima perdirbti arba remontuoti naudojant šiluminę energiją arba radijo dažnių kaitinimą.
Profesorius Vashisthas teigė, kad šilumos šaltinis gali neribotą laiką atidėti naujojo CFRP senėjimo procesą. Griežtai kalbant, ši medžiaga turėtų būti vadinama anglies pluoštu sustiprintais vitrimerais (vCFRP, anglies pluoštu sustiprinti vitrimerai). Stiklo polimeras (vitrimerai) yra naujo tipo polimerinė medžiaga, apjungianti termoplastinių ir termoreaktyviųjų plastikų privalumus, kurią 2011 m. išrado prancūzų mokslininkas profesorius Ludwikas Leibleris. Vitrimerų medžiagoje naudojamas dinaminis jungčių mainų mechanizmas, kuris kaitinant gali atlikti grįžtamąjį cheminių jungčių mainą dinamiškai ir tuo pačiu metu išlaikyti visą susiūtą struktūrą, todėl termoreaktyvūs polimerai gali būti savaime atsistatantys ir perdirbami kaip termoplastiniai polimerai.
Priešingai, anglies pluošto kompozicinės medžiagos paprastai vadinamos anglies pluoštu sustiprintomis dervos matricos kompozicinėmis medžiagomis (CFRP), kurias galima suskirstyti į dvi rūšis: termoreaktyvias arba termoplastines pagal skirtingą dervos struktūrą. Termoreaktyviosiose kompozicinėse medžiagose paprastai yra epoksidinės dervos, kurios cheminės jungtys gali visam laikui sujungti medžiagą į vieną kūną. Termoplastiniuose kompozituose yra gana minkštų termoplastinių dervų, kurias galima išlydyti ir perdirbti, tačiau tai neišvengiamai paveiks medžiagos stiprumą ir standumą.
Cheminius ryšius vCFRP galima sujungti, atjungti ir vėl sujungti, kad būtų gautas „aukso vidurys“ tarp termoreaktyviųjų ir termoplastinių medžiagų. Projekto tyrėjai mano, kad vitrimerai gali tapti termoreaktyviųjų dervų pakaitalu ir padėti išvengti termoreaktyviųjų kompozitų kaupimosi sąvartynuose. Tyrėjai mano, kad vCFRP taps svarbiu poslinkiu nuo tradicinių medžiagų prie dinamiškų medžiagų ir turės daug įtakos viso gyvavimo ciklo sąnaudoms, patikimumui, saugumui ir priežiūrai.
Šiuo metu vėjo turbinų mentės yra viena iš sričių, kurioje plačiai naudojama anglies pluoštu sustiprinta plastika (CFRP), o menčių utilizavimas šioje srityje visada buvo problema. Pasibaigus eksploatavimo laikotarpiui, tūkstančiai nebenaudojamų menčių buvo išmestos į sąvartyną, o tai padarė didžiulį poveikį aplinkai.
Jei vCFRP galima naudoti peilių gamyboje, jį galima perdirbti ir pakartotinai panaudoti paprastu kaitinimu. Net jei apdoroto peilio negalima pataisyti ir pakartotinai panaudoti, bent jį galima suskaidyti karščiu. Naujoji medžiaga transformuoja linijinį termoreaktyviųjų kompozitų gyvavimo ciklą į ciklinį gyvavimo ciklą, o tai bus didelis žingsnis tvaraus vystymosi link.
Jei vCFRP galima naudoti peilių gamyboje, jį galima perdirbti ir pakartotinai panaudoti paprastu kaitinimu. Net jei apdoroto peilio negalima pataisyti ir pakartotinai panaudoti, bent jį galima suskaidyti karščiu. Naujoji medžiaga transformuoja linijinį termoreaktyviųjų kompozitų gyvavimo ciklą į ciklinį gyvavimo ciklą, o tai bus didelis žingsnis tvaraus vystymosi link.
Įrašo laikas: 2021 m. lapkričio 9 d.
