Ilang araw na ang nakalilipas, naglathala ang propesor ng University of Washington na si Aniruddh Vashisth ng isang papel sa internasyonal na makapangyarihang journal na Carbon, na nagsasabing matagumpay niyang nakabuo ng isang bagong uri ng carbon fiber composite material. Hindi tulad ng tradisyonal na CFRP, na hindi na maaayos kapag nasira na, ang mga bagong materyales ay maaaring paulit-ulit na maayos.
Habang pinapanatili ang mga mekanikal na katangian ng mga tradisyonal na materyales, ang bagong CFRP ay nagdaragdag ng isang bagong bentahe, ibig sabihin, maaari itong paulit-ulit na kumpunihin sa ilalim ng aksyon ng init. Kayang kumpunihin ng init ang anumang pinsala dahil sa pagkapagod ng materyal, at maaari ring gamitin upang mabulok ang materyal kapag kailangan itong i-recycle sa pagtatapos ng siklo ng serbisyo. Dahil hindi na maaaring i-recycle ang tradisyonal na CFRP, mahalagang bumuo ng isang bagong materyal na maaaring i-recycle o kumpunihin gamit ang thermal energy o radio frequency heating.
Sinabi ni Propesor Vashisth na ang pinagmumulan ng init ay maaaring walang katapusang magpaantala sa proseso ng pagtanda ng bagong CFRP. Sa mahigpit na pagsasalita, ang materyal na ito ay dapat tawaging Carbon Fiber Reinforced Vitrimers (vCFRP, Carbon Fiber Reinforced Vitrimers). Ang glass polymer (Vitrimers) ay isang bagong uri ng materyal na polimer na pinagsasama ang mga bentahe ng thermoplastic at thermosetting plastics na naimbento ng Pranses na siyentipikong si Propesor Ludwik Leibler noong 2011. Ang materyal na Vitrimers ay gumagamit ng dynamic bond exchange mechanism, na maaaring magsagawa ng reversible chemical bond exchange sa isang dynamic na paraan kapag pinainit, at kasabay nito ay mapanatili ang isang cross-linked na istraktura sa kabuuan, upang ang mga thermosetting polymer ay maaaring mag-self-healing at muling iproseso tulad ng mga thermoplastic polymer.
Sa kabaligtaran, ang karaniwang tinutukoy na mga materyales na carbon fiber composite ay mga materyales na carbon fiber reinforced resin matrix composite (CFRP), na maaaring hatiin sa dalawang uri: thermoset o thermoplastic ayon sa iba't ibang istruktura ng resin. Ang mga materyales na thermosetting composite ay karaniwang naglalaman ng epoxy resin, ang mga kemikal na bono kung saan maaaring permanenteng pagsama-samahin ang materyal sa isang katawan. Ang mga thermoplastic composite ay naglalaman ng medyo malambot na thermoplastic resin na maaaring tunawin at muling iproseso, ngunit hindi maiiwasang makakaapekto ito sa lakas at tibay ng materyal.
Ang mga kemikal na bigkis sa vCFRP ay maaaring ikonekta, idiskonekta, at muling ikonekta upang makakuha ng "gitnang landas" sa pagitan ng mga thermoset at thermoplastic na materyales. Naniniwala ang mga mananaliksik ng proyekto na ang mga Vitrimer ay maaaring maging pamalit sa mga thermosetting resin at maiwasan ang akumulasyon ng mga thermosetting composite sa mga landfill. Naniniwala ang mga mananaliksik na ang vCFRP ay magiging isang malaking pagbabago mula sa mga tradisyonal na materyales patungo sa mga dynamic na materyales, at magkakaroon ng serye ng mga epekto sa mga tuntunin ng buong life cycle cost, reliability, safety, at maintenance.
Sa kasalukuyan, ang mga blade ng wind turbine ay isa sa mga lugar kung saan malaki ang paggamit ng CFRP, at ang pagbawi ng mga blade ay palaging isang problema sa larangang ito. Pagkatapos ng pagtatapos ng panahon ng serbisyo, libu-libong retiradong blade ang itinapon sa landfill sa anyo ng landfill, na nagdulot ng malaking epekto sa kapaligiran.
Kung magagamit ang vCFRP para sa paggawa ng talim, maaari itong i-recycle at gamitin muli sa pamamagitan ng simpleng pag-init. Kahit na ang ginamit na talim ay hindi na maaayos at magamit muli, kahit papaano ay maaari itong mabulok sa pamamagitan ng init. Binabago ng bagong materyal ang linear life cycle ng mga thermoset composite tungo sa isang cyclic life cycle, na magiging isang malaking hakbang tungo sa napapanatiling pag-unlad.
Kung magagamit ang vCFRP para sa paggawa ng talim, maaari itong i-recycle at gamitin muli sa pamamagitan ng simpleng pag-init. Kahit na ang ginamit na talim ay hindi na maaayos at magamit muli, kahit papaano ay maaari itong mabulok sa pamamagitan ng init. Binabago ng bagong materyal ang linear life cycle ng mga thermoset composite tungo sa isang cyclic life cycle, na magiging isang malaking hakbang tungo sa napapanatiling pag-unlad.
Oras ng pag-post: Nob-09-2021
