Virun e puer Deeg huet den Aniruddh Vashisth, Professer vun der University of Washington, eng Publikatioun an der international renomméierter Zäitschrëft Carbon publizéiert, an där hie behaapt huet, datt hien erfollegräich en neien Typ vu Kuelefaser-Kompositmaterial entwéckelt huet. Am Géigesaz zu traditionellem CFK, dat net reparéiert ka ginn, wann et eemol beschiedegt gouf, kënnen nei Materialien ëmmer erëm reparéiert ginn.
Wärend d'mechanesch Eegeschafte vun traditionelle Materialien erhale bleiwen, bréngt dat neit CFK en neie Virdeel mat sech, nämlech datt et ënner der Wierkung vun Hëtzt widderholl reparéiert ka ginn. Hëtzt kann all Middegkeetsschued vum Material reparéieren a kann och benotzt ginn fir d'Material ze zersetzen, wann et um Enn vum Servicezyklus recycléiert muss ginn. Well traditionellt CFK net recycléiert ka ginn, ass et wichteg en neit Material z'entwéckelen, dat mat Hëllef vun thermescher Energie oder Radiofrequenzheizung recycléiert oder reparéiert ka ginn.
De Professer Vashisth sot, datt d'Hëtzquell den Alterungsprozess vum neie CFK onbestëmmt verzögere kann. Streng geholl sollt dëst Material Kuelefaserverstäerkt Vitrimeren (vCFRP, Carbon Fiber Reinforced Vitrimers) genannt ginn. Glaspolymer (Vitrimeren) ass eng nei Zort Polymermaterial, déi d'Virdeeler vun thermoplasteschen an thermohärtende Plastik kombinéiert, déi vum franséische Wëssenschaftler Professer Ludwik Leibler am Joer 2011 erfonnt goufen. D'Vitrimermaterial benotzt en dynamesche Bindungsaustauschmechanismus, deen e reversiblen chemeschen Bindungsaustausch op eng dynamesch Manéier duerchféiere kann, wann en erhëtzt gëtt, an zur selwechter Zäit eng vernetzt Struktur als Ganzt behält, sou datt thermohärtend Polymeren selwerheelen a wéi thermoplastesch Polymeren nei veraarbecht kënne ginn.
Am Géigesaz dozou sinn déi allgemeng als Kuelefaser-Kompositmaterialien Kuelefaser-verstäerkt Harzmatrix-Kompositmaterialien (CFRP) bezeechent, déi an zwou Zorten agedeelt kënne ginn: Thermohärtend oder Thermoplastesch jee no der ënnerschiddlecher Harzstruktur. Thermohärtend Kompositmaterialien enthalen normalerweis Epoxyharz, deem seng chemesch Bindungen d'Material permanent zu engem Kierper konsolidéiere kënnen. Thermoplastesch Kompositmaterialien enthalen relativ mëll thermoplastesch Harzer, déi geschmolz a nei veraarbecht kënne ginn, awer dëst beaflosst zwangsleefeg d'Festigkeit an d'Steifheet vum Material.
Déi chemesch Bindungen am vCFRP kënne verbonnen, getrennt a nei verbonnen ginn, fir e "Mëttelwee" tëscht thermoseteschen an thermoplastesche Materialien ze kréien. D'Fuerscher vum Projet gleewen, datt Vitrimere en Ersatz fir thermosetéierend Harzer kënne ginn an d'Akkumulatioun vun thermosetéierende Kompositmaterialien op Deponien vermeiden. D'Fuerscher gleewen, datt vCFRP e grousse Wiessel vun traditionelle Materialien zu dynamesche Materialien wäert bedeiten an eng Rei vun Auswierkungen a punkto Käschten am ganze Liewenszyklus, Zouverlässegkeet, Sécherheet an Ënnerhalt wäert hunn.
Aktuell sinn d'Wandturbinnenblieder ee vun de Beräicher, wou CFK vill benotzt gëtt, an d'Réckgewinnung vu Blieder war ëmmer e Problem an dësem Beräich. Nom Oflaf vun der Servicedauer goufen Dausende vu pensionéierte Blieder op der Deponie ewechgehäit, wat e groussen Impakt op d'Ëmwelt hat.
Wann vCFRP fir d'Fabrikatioun vu Klingen benotzt ka ginn, kann et duerch einfach Erhëtzung recycléiert a nei benotzt ginn. Och wann déi behandelt Klingen net reparéiert a nei benotzt ka ginn, kann se op d'mannst duerch Hëtzt ofgebaut ginn. Dat neit Material transforméiert de lineare Liewenszyklus vun Thermohärtungskompositen an e zyklischen Liewenszyklus, wat e grousse Schrëtt a Richtung nohalteger Entwécklung wäert sinn.
Wann vCFRP fir d'Fabrikatioun vu Klingen benotzt ka ginn, kann et duerch einfach Erhëtzung recycléiert a nei benotzt ginn. Och wann déi behandelt Klingen net reparéiert a nei benotzt ka ginn, kann se op d'mannst duerch Hëtzt ofgebaut ginn. Dat neit Material transforméiert de lineare Liewenszyklus vun Thermohärtungskompositen an e zyklischen Liewenszyklus, wat e grousse Schrëtt a Richtung nohalteger Entwécklung wäert sinn.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 09. November 2021
