Vài ngày trước, giáo sư Aniruddh Vashisth của Đại học Washington đã xuất bản một bài báo trên tạp chí có thẩm quyền quốc tế Carbon, cho rằng ông đã phát triển thành công một loại vật liệu composite sợi carbon mới. Không giống như CFRP truyền thống, không thể sửa chữa sau khi bị hư hỏng, các vật liệu mới có thể được sửa chữa nhiều lần.
Trong khi duy trì các tính chất cơ học của vật liệu truyền thống, CFRP mới thêm một lợi thế mới, nghĩa là, nó có thể được sửa chữa nhiều lần dưới tác động của nhiệt. Nhiệt có thể sửa chữa bất kỳ thiệt hại mệt mỏi nào của vật liệu, và cũng có thể được sử dụng để phân hủy vật liệu khi nó cần được tái chế ở cuối chu kỳ dịch vụ. Vì CFRP truyền thống không thể được tái chế, điều quan trọng là phải phát triển một vật liệu mới có thể được tái chế hoặc sửa chữa bằng cách sử dụng năng lượng nhiệt hoặc sưởi ấm tần số vô tuyến.
Giáo sư Vashisth nói rằng nguồn nhiệt có thể trì hoãn vô thời hạn quá trình lão hóa của CFRP mới. Nói đúng ra, vật liệu này nên được gọi là vitrimer gia cố bằng sợi carbon (VCFRP, các vitrimer gia cố sợi carbon). Glass polymer (Vitrimers) là một loại vật liệu polymer mới kết hợp các lợi thế của nhựa nhiệt dẻo và nhiệt được phát minh bởi nhà khoa học Pháp Ludwik leibler vào năm 2011. và tái xử lý như polyme nhựa nhiệt dẻo.
Ngược lại, các vật liệu composite sợi carbon thường được gọi là vật liệu composite sợi carbon là vật liệu composite nhựa được gia cố bằng sợi carbon (CFRP), có thể được chia thành hai loại: nhiệt hoặc nhựa nhiệt dẻo theo cấu trúc nhựa khác nhau. Vật liệu composite nhiệt thường chứa nhựa epoxy, các liên kết hóa học trong đó có thể củng cố vĩnh viễn vật liệu thành một cơ thể. Vật liệu tổng hợp nhiệt dẻo chứa nhựa nhiệt dẻo tương đối mềm có thể được nóng chảy và tái xử lý, nhưng điều này chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến sức mạnh và độ cứng của vật liệu.
Các liên kết hóa học trong VCFRP có thể được kết nối, ngắt kết nối và kết nối lại để có được một nền tảng giữa trung gian giữa các vật liệu nhiệt và nhiệt dẻo. Các nhà nghiên cứu dự án tin rằng vitrimers có thể trở thành một sự thay thế cho nhựa nhiệt và tránh sự tích tụ của vật liệu tổng hợp nhiệt trong các bãi rác. Các nhà nghiên cứu tin rằng VCFRP sẽ trở thành một sự thay đổi lớn từ các vật liệu truyền thống sang vật liệu động và sẽ có một loạt các tác động về chi phí vòng đời đầy đủ, độ tin cậy, an toàn và bảo trì.
Hiện tại, lưỡi tuabin gió là một trong những khu vực sử dụng CFRP lớn và sự phục hồi của lưỡi dao luôn là một vấn đề trong lĩnh vực này. Sau khi hết thời gian phục vụ, hàng ngàn lưỡi kiếm đã nghỉ hưu đã bị loại bỏ trong bãi rác dưới dạng bãi rác, gây ra tác động rất lớn đến môi trường.
Nếu VCFRP có thể được sử dụng để sản xuất lưỡi, nó có thể được tái chế và tái sử dụng bằng cách sưởi ấm đơn giản. Ngay cả khi lưỡi được xử lý không thể được sửa chữa và tái sử dụng, ít nhất nó cũng có thể bị phân hủy bởi nhiệt. Vật liệu mới biến đổi vòng đời tuyến tính của vật liệu tổng hợp nhiệt thành vòng đời theo chu kỳ, đây sẽ là một bước tiến lớn để phát triển bền vững.
Nếu VCFRP có thể được sử dụng để sản xuất lưỡi, nó có thể được tái chế và tái sử dụng bằng cách sưởi ấm đơn giản. Ngay cả khi lưỡi được xử lý không thể được sửa chữa và tái sử dụng, ít nhất nó cũng có thể bị phân hủy bởi nhiệt. Vật liệu mới biến đổi vòng đời tuyến tính của vật liệu tổng hợp nhiệt thành vòng đời theo chu kỳ, đây sẽ là một bước tiến lớn để phát triển bền vững.
Thời gian đăng: Nov-09-2021
