Siku chache zilizopita, Profesa wa Chuo Kikuu cha Washington Aniruddh Vashisth alichapisha karatasi katika jarida la kimataifa la Carbon, akidai kwamba alikuwa amefanikiwa kuunda aina mpya ya nyenzo za mchanganyiko wa kaboni. Tofauti na CFRP ya jadi, ambayo haiwezi kurekebishwa mara moja kuharibiwa, vifaa vipya vinaweza kurekebishwa mara kwa mara.
Wakati wa kudumisha mali ya mitambo ya vifaa vya jadi, CFRP mpya inaongeza faida mpya, ambayo ni, inaweza kurekebishwa mara kwa mara chini ya hatua ya joto. Joto linaweza kurekebisha uharibifu wowote wa uchovu wa nyenzo, na pia inaweza kutumika kutenganisha nyenzo wakati inahitaji kusambazwa mwishoni mwa mzunguko wa huduma. Kwa kuwa CFRP ya jadi haiwezi kusambazwa, ni muhimu kukuza nyenzo mpya ambazo zinaweza kusambazwa au kurekebisha kwa kutumia nishati ya mafuta au inapokanzwa frequency ya redio.
Profesa Vashisth alisema kuwa chanzo cha joto kinaweza kuchelewesha mchakato wa kuzeeka wa CFRP mpya. Kwa kweli, nyenzo hii inapaswa kuitwa vitrimers za kaboni zilizoimarishwa (VCFRP, vitrimers za kaboni zilizoimarishwa). Polymer ya glasi (Vitrimers) ni aina mpya ya nyenzo za polymer ambazo zinachanganya faida za plastiki za thermoplastic na thermosetting zilibuniwa na mwanasayansi wa Ufaransa Profesa Ludwik Leibler mnamo 2011. Vitrimers nyenzo hutumia njia ya ubadilishaji wa nguvu, ambayo inaweza kufanya mabadiliko ya kemikali kwa njia ya nguvu ya wakati huo huo, wakati huo huo, wakati huo huo ulio na nguvu, ambao unaweza kufanya kazi kwa nguvu ya wakati huo huo. Inaweza kujiponya na kurejeshwa kama polima za thermoplastic.
Kwa kulinganisha, inayojulikana kama vifaa vya kaboni ya nyuzi ni vifaa vya kaboni iliyoimarishwa ya matrix (CFRP), ambayo inaweza kugawanywa katika aina mbili: thermoset au thermoplastic kulingana na muundo tofauti wa resin. Vifaa vya mchanganyiko wa thermosetting kawaida huwa na resin ya epoxy, vifungo vya kemikali ambavyo vinaweza kuunganisha nyenzo ndani ya mwili mmoja. Mchanganyiko wa thermoplastic una resini laini za thermoplastic ambazo zinaweza kuyeyuka na kurejeshwa, lakini hii itaathiri nguvu na ugumu wa nyenzo.
Vifungo vya kemikali katika VCFRP vinaweza kushikamana, kukatwa, na kuunganishwa tena kupata "ardhi ya kati" kati ya vifaa vya thermoset na thermoplastic. Watafiti wa mradi wanaamini kuwa vitrimers zinaweza kuwa mbadala wa resini za thermosetting na epuka mkusanyiko wa mchanganyiko wa thermosetting katika milipuko ya ardhi. Watafiti wanaamini kuwa VCFRP itakuwa mabadiliko makubwa kutoka kwa vifaa vya jadi kwenda kwa vifaa vyenye nguvu, na watakuwa na safu ya athari katika suala la gharama kamili ya mzunguko wa maisha, kuegemea, usalama, na matengenezo.
Kwa sasa, blade za turbine za upepo ni moja wapo ya maeneo ambayo matumizi ya CFRP ni kubwa, na urejeshaji wa vile vile imekuwa shida katika uwanja huu. Baada ya kumalizika kwa kipindi cha huduma, maelfu ya blade zilizostaafu zilitupwa katika taka katika mfumo wa taka, ambayo ilisababisha athari kubwa kwa mazingira.
Ikiwa VCFRP inaweza kutumika kwa utengenezaji wa blade, inaweza kusindika tena na kutumiwa tena na inapokanzwa rahisi. Hata kama blade iliyotibiwa haiwezi kurekebishwa na kutumiwa tena, angalau inaweza kutolewa kwa joto. Nyenzo mpya hubadilisha mzunguko wa maisha wa laini ya mchanganyiko wa thermoset kuwa mzunguko wa maisha ya mzunguko, ambayo itakuwa hatua kubwa kuelekea maendeleo endelevu.
Ikiwa VCFRP inaweza kutumika kwa utengenezaji wa blade, inaweza kusindika tena na kutumiwa tena na inapokanzwa rahisi. Hata kama blade iliyotibiwa haiwezi kurekebishwa na kutumiwa tena, angalau inaweza kutolewa kwa joto. Nyenzo mpya hubadilisha mzunguko wa maisha wa laini ya mchanganyiko wa thermoset kuwa mzunguko wa maisha ya mzunguko, ambayo itakuwa hatua kubwa kuelekea maendeleo endelevu.
Wakati wa chapisho: Novemba-09-2021
