Пре неколико дана, професор Универзитета у Вашингтону, Анируд Вашист, објавио је рад у међународном ауторитативном часопису „Carbon“, тврдећи да је успешно развио нову врсту композитног материјала од угљеничних влакана. За разлику од традиционалног CFRP-а, који се не може поправити када се једном оштети, нови материјали се могу поправљати више пута.
Иако задржава механичка својства традиционалних материјала, нови CFRP додаје нову предност, а то је да се може више пута поправљати под дејством топлоте. Топлота може поправити сва оштећења материјала услед замора, а може се користити и за разградњу материјала када је потребно рециклирати га на крају радног циклуса. Пошто се традиционални CFRP не може рециклирати, важно је развити нови материјал који се може рециклирати или поправити коришћењем топлотне енергије или радиофреквентног загревања.
Професор Вашист је рекао да извор топлоте може на неодређено време одложити процес старења новог CFRP-а. Строго говорећи, овај материјал би требало да се зове Витримери ојачани угљеничним влакнима (vCFRP, Витримери ојачани угљеничним влакнима). Стаклени полимер (Витримери) је нова врста полимерног материјала који комбинује предности термопластичних и термореактивних пластика које је изумео француски научник професор Лудвик Лајблер 2011. године. Витримери користе механизам динамичке размене веза, који може да врши реверзибилну хемијску размену веза на динамичан начин када се загреје, а истовремено одржава умрежену структуру у целини, тако да термореактивни полимери могу бити самозалечиви и репроцесирани попут термопластичних полимера.
Насупрот томе, уобичајено познати материјали од угљеничних влакана су угљенично-влакнасти композитни материјали са матричном смолом ојачаном угљеничним влакнима (CFRP), који се могу поделити на две врсте: термореактивне или термопластичне према различитој структури смоле. Термореактивни композитни материјали обично садрже епоксидну смолу, чије хемијске везе могу трајно учврстити материјал у једно тело. Термопластични композити садрже релативно меке термопластичне смоле које се могу топити и поново обрађивати, али то ће неизбежно утицати на чврстоћу и крутост материјала.
Хемијске везе у vCFRP-у могу се повезивати, раздвајати и поново повезивати како би се добила „средња равнина“ између термореактивних и термопластичних материјала. Истраживачи пројекта верују да витримери могу постати замена за термореактивне смоле и избећи накупљање термореактивних композита на депонијама. Истраживачи верују да ће vCFRP постати велика прекретница од традиционалних ка динамичким материјалима и да ће имати низ утицаја у погледу трошкова током целог животног циклуса, поузданости, безбедности и одржавања.
Тренутно, лопатице ветротурбина су једно од подручја где је употреба CFRP-а велика, а опоравак лопатица је увек био проблем у овој области. Након истека рока трајања, хиљаде искоришћених лопатица је одбачено на депоније у облику депонија, што је изазвало огроман утицај на животну средину.
Ако се vCFRP може користити за производњу сечива, може се рециклирати и поново употребити једноставним загревањем. Чак и ако се третирано сечиво не може поправити и поново употребити, бар се може разградити топлотом. Нови материјал трансформише линеарни животни циклус термореактивних композита у циклични животни циклус, што ће бити велики корак ка одрживом развоју.
Ако се vCFRP може користити за производњу сечива, може се рециклирати и поново употребити једноставним загревањем. Чак и ако се третирано сечиво не може поправити и поново употребити, бар се може разградити топлотом. Нови материјал трансформише линеарни животни циклус термореактивних композита у циклични животни циклус, што ће бити велики корак ка одрживом развоју.
Време објаве: 09.11.2021.
