Մի քանի օր առաջ Վաշինգտոնի համալսարանի պրոֆեսոր Անիրուդդ Վաշիշթը հոդված է հրապարակել միջազգային հեղինակավոր Carbon ամսագրում՝ պնդելով, որ նա հաջողությամբ մշակել է ածխածնային մանրաթելից կոմպոզիտային նյութի նոր տեսակ։Ի տարբերություն ավանդական CFRP-ի, որը հնարավոր չէ վերանորոգել վնասվելուց հետո, նոր նյութերը կարող են բազմիցս վերանորոգվել:
Ավանդական նյութերի մեխանիկական հատկությունները պահպանելով՝ նոր CFRP-ն ավելացնում է նոր առավելություն, այն է՝ այն կարող է բազմիցս վերանորոգվել ջերմության ազդեցության տակ:Ջերմությունը կարող է վերականգնել նյութի ցանկացած հոգնածության վնաս, ինչպես նաև կարող է օգտագործվել նյութը քայքայելու համար, երբ այն պետք է վերամշակվի ծառայության ցիկլի վերջում:Քանի որ ավանդական CFRP-ն չի կարող վերամշակվել, կարևոր է մշակել նոր նյութ, որը կարող է վերամշակվել կամ վերանորոգվել՝ օգտագործելով ջերմային էներգիա կամ ռադիոհաճախականության ջեռուցում:
Պրոֆեսոր Վաշիսթն ասաց, որ ջերմության աղբյուրը կարող է անորոշ ժամանակով հետաձգել նոր CFRP-ի ծերացման գործընթացը:Խստորեն ասած, այս նյութը պետք է կոչվի Carbon Fiber Reinforced Vitrimers (vCFRP, Carbon Fiber Reinforced Vitrimers):Ապակու պոլիմերը (Vitrimers) պոլիմերային նյութի նոր տեսակ է, որը միավորում է ջերմապլաստիկ և ջերմակայուն պլաստիկի առավելությունները, որը հորինել է ֆրանսիացի գիտնական պրոֆեսոր Լյուդվիկ Լեյբլերը 2011 թվականին: երբ ջեռուցվում է, և միևնույն ժամանակ պահպանում է խաչաձև կապակցված կառուցվածքը որպես ամբողջություն, որպեսզի ջերմակայուն պոլիմերները կարողանան ինքնուրույն բուժվել և վերամշակվել, ինչպես ջերմապլաստիկ պոլիմերները:
Ի հակադրություն, ածխածնային մանրաթելային կոմպոզիտային նյութերը սովորաբար կոչվում են ածխածնի մանրաթելից ամրացված խեժի մատրիցային կոմպոզիտային նյութեր (CFRP), որոնք կարելի է բաժանել երկու տեսակի՝ ջերմակայուն կամ ջերմապլաստիկ՝ ըստ խեժի տարբեր կառուցվածքի:Ջերմակայուն կոմպոզիտային նյութերը սովորաբար պարունակում են էպոքսիդային խեժ, որի քիմիական կապերը կարող են մշտապես միավորել նյութը մեկ մարմնի մեջ:Թերմոպլաստիկ կոմպոզիտները պարունակում են համեմատաբար փափուկ ջերմապլաստիկ խեժեր, որոնք կարող են հալվել և վերամշակվել, բայց դա անխուսափելիորեն կազդի նյութի ամրության և կոշտության վրա:
Քիմիական կապերը vCFRP-ում կարելի է միացնել, անջատել և նորից միացնել՝ ջերմակայուն և ջերմապլաստիկ նյութերի միջև «միջին հիմք» ստանալու համար:Ծրագրի հետազոտողները կարծում են, որ Vitrimers-ը կարող է դառնալ ջերմակայուն խեժերի փոխարինող և խուսափել աղբավայրերում ջերմակայուն կոմպոզիտների կուտակումից:Հետազոտողները կարծում են, որ vCFRP-ն մեծ տեղաշարժ կդառնա ավանդական նյութերից դինամիկ նյութերի վրա և կունենա մի շարք ազդեցություններ կյանքի ցիկլի ամբողջական արժեքի, հուսալիության, անվտանգության և պահպանման առումով:
Ներկայումս հողմատուրբինի շեղբերն այն ոլորտներից են, որտեղ CFRP-ի օգտագործումը մեծ է, և սայրերի վերականգնումը միշտ խնդիր է եղել այս ոլորտում:Սպասարկման ժամկետը լրանալուց հետո հազարավոր թոշակառու սայրեր աղբավայրի տեսքով նետվեցին աղբավայրում, ինչը հսկայական ազդեցություն ունեցավ շրջակա միջավայրի վրա։
Եթե vCFRP-ն կարող է օգտագործվել շեղբերի արտադրության համար, այն կարող է վերամշակվել և վերօգտագործվել պարզ ջեռուցման միջոցով:Նույնիսկ եթե մշակված սայրը հնարավոր չէ վերանորոգել և նորից օգտագործել, գոնե այն կարող է քայքայվել ջերմությունից:Նոր նյութը ջերմակայուն կոմպոզիտների գծային կյանքի ցիկլը փոխակերպում է ցիկլային կյանքի ցիկլի, ինչը մեծ քայլ կլինի դեպի կայուն զարգացում։
Եթե vCFRP-ն կարող է օգտագործվել շեղբերի արտադրության համար, այն կարող է վերամշակվել և վերօգտագործվել պարզ ջեռուցման միջոցով:Նույնիսկ եթե մշակված սայրը հնարավոր չէ վերանորոգել և նորից օգտագործել, գոնե այն կարող է քայքայվել ջերմությունից:Նոր նյութը ջերմակայուն կոմպոզիտների գծային կյանքի ցիկլը փոխակերպում է ցիկլային կյանքի ցիկլի, ինչը մեծ քայլ կլինի դեպի կայուն զարգացում։
Հրապարակման ժամանակը՝ նոյ-09-2021