Siku chache zilizopita, profesa wa Chuo Kikuu cha Washington Aniruddh Vashisth alichapisha karatasi katika jarida la kimataifa lenye mamlaka la Carbon, akidai kwamba alikuwa amefanikiwa kutengeneza aina mpya ya nyenzo mchanganyiko wa nyuzi za kaboni. Tofauti na CFRP ya kitamaduni, ambayo haiwezi kutengenezwa mara tu inapoharibika, nyenzo mpya zinaweza kutengenezwa mara kwa mara.
Wakati wa kudumisha sifa za kiufundi za vifaa vya kitamaduni, CFRP mpya inaongeza faida mpya, yaani, inaweza kutengenezwa mara kwa mara chini ya ushawishi wa joto. Joto linaweza kurekebisha uharibifu wowote wa uchovu wa nyenzo, na pia linaweza kutumika kuoza nyenzo wakati inahitaji kusindikwa mwishoni mwa mzunguko wa huduma. Kwa kuwa CFRP ya kitamaduni haiwezi kusindikwa, ni muhimu kutengeneza nyenzo mpya ambayo inaweza kusindikwa au kutengenezwa kwa kutumia nishati ya joto au kupasha joto masafa ya redio.
Profesa Vashisth alisema kwamba chanzo cha joto kinaweza kuchelewesha mchakato wa kuzeeka kwa CFRP mpya kwa muda usiojulikana. Kwa kweli, nyenzo hii inapaswa kuitwa Vitrimers za Kaboni Zilizoimarishwa (vCFRP, Vitrimers za Kaboni Zilizoimarishwa). Polima ya kioo (Vitrimers) ni aina mpya ya nyenzo za polima inayochanganya faida za plastiki za thermoplastic na thermosetting zilizobuniwa na mwanasayansi wa Ufaransa Profesa Ludwik Leibler mnamo 2011. Nyenzo za Vitrimers hutumia utaratibu wa kubadilishana dhamana unaobadilika, ambao unaweza kufanya ubadilishanaji wa dhamana ya kemikali unaoweza kubadilishwa kwa njia inayobadilika inapopashwa joto, na wakati huo huo kudumisha muundo uliounganishwa kwa ujumla, ili polima za thermosetting ziweze kujiponya na kusindika tena kama polima za thermoplastic.
Kwa upande mwingine, vifaa vinavyojulikana kama mchanganyiko wa nyuzi za kaboni ni vifaa vya mchanganyiko wa resini iliyoimarishwa ya nyuzi za kaboni (CFRP), ambavyo vinaweza kugawanywa katika aina mbili: thermoset au thermoplastic kulingana na muundo tofauti wa resini. Vifaa vya mchanganyiko wa thermosetting kwa kawaida huwa na resini ya epoksi, vifungo vya kemikali ambavyo vinaweza kuunganisha nyenzo hiyo kuwa mwili mmoja. Mchanganyiko wa thermoplastic una resini laini za thermoplastic ambazo zinaweza kuyeyushwa na kusindika tena, lakini hii itaathiri bila shaka nguvu na ugumu wa nyenzo.
Vifungo vya kemikali katika vCFRP vinaweza kuunganishwa, kukatwa, na kuunganishwa tena ili kupata "msingi wa kati" kati ya thermoseti na vifaa vya thermoplastiki. Watafiti wa mradi wanaamini kwamba Vitrimers zinaweza kuwa mbadala wa resini za thermoseti na kuepuka mkusanyiko wa mchanganyiko wa thermoseti katika madampo ya taka. Watafiti wanaamini kwamba vCFRP itakuwa mabadiliko makubwa kutoka kwa vifaa vya kitamaduni hadi vifaa vinavyobadilika, na itakuwa na mfululizo wa athari katika suala la gharama kamili ya mzunguko wa maisha, uaminifu, usalama, na matengenezo.
Kwa sasa, vile vya turbine ya upepo ni mojawapo ya maeneo ambapo matumizi ya CFRP ni makubwa, na urejeshaji wa vile vimekuwa tatizo kila wakati katika uwanja huu. Baada ya kumalizika kwa kipindi cha huduma, maelfu ya vile vilivyostaafu vilitupwa kwenye dampo la taka kwa njia ya dampo, jambo ambalo lilisababisha athari kubwa kwa mazingira.
Ikiwa vCFRP inaweza kutumika kwa utengenezaji wa blade, inaweza kutumika tena na kutumika tena kwa kupasha joto rahisi. Hata kama blade iliyotibiwa haiwezi kutengenezwa na kutumiwa tena, angalau inaweza kuoza kwa joto. Nyenzo mpya hubadilisha mzunguko wa maisha wa mstari wa mchanganyiko wa thermoseti kuwa mzunguko wa maisha wa mzunguko, ambao utakuwa hatua kubwa kuelekea maendeleo endelevu.
Ikiwa vCFRP inaweza kutumika kwa utengenezaji wa blade, inaweza kutumika tena na kutumika tena kwa kupasha joto rahisi. Hata kama blade iliyotibiwa haiwezi kutengenezwa na kutumiwa tena, angalau inaweza kuoza kwa joto. Nyenzo mpya hubadilisha mzunguko wa maisha wa mstari wa mchanganyiko wa thermoseti kuwa mzunguko wa maisha wa mzunguko, ambao utakuwa hatua kubwa kuelekea maendeleo endelevu.
Muda wa chapisho: Novemba-09-2021
