Чанд рӯз пеш, профессори Донишгоҳи Вашингтон Анирудд Вашист дар маҷаллаи бонуфузи байналмилалии Carbon мақолае нашр кард, ки дар он иддао шудааст, ки ӯ бомуваффақият як навъи нави маводи композитии нахи карбонро таҳия кардааст. Бар хилофи CFRP-и анъанавӣ, ки пас аз вайрон шуданаш таъмир карда намешавад, маводи навро метавон борҳо таъмир кард.
CFRP-и нав бо нигоҳ доштани хосиятҳои механикии маводҳои анъанавӣ, як бартарии нав зам мекунад, яъне онро метавон таҳти таъсири гармӣ борҳо таъмир кард. Гармӣ метавонад ҳама гуна осеби хастагии маводро барқарор кунад ва инчунин метавонад барои таҷзияи мавод ҳангоми зарурати коркарди дубора дар охири давраи хизматрасонӣ истифода шавад. Азбаски CFRP-и анъанавиро коркард кардан мумкин нест, таҳияи маводи наве муҳим аст, ки онро бо истифода аз энергияи гармӣ ё гармкунии басомади радиоӣ коркард ё таъмир кардан мумкин аст.
Профессор Вашист гуфт, ки манбаи гармӣ метавонад раванди пиршавии CFRP-и навро ба таври номуайян ба таъхир андозад. Ба таври қатъӣ, ин маводро бояд Витримерҳои бо нахи карбон тақвиятёфта (vCFRP, Carbon Fiber Reinforced Vitrimers) номид. Полимери шишагӣ (Vitrimers) як навъи нави маводи полимерӣ аст, ки бартариҳои пластикҳои термопластикӣ ва термосетиро, ки аз ҷониби олими фаронсавӣ профессор Людвик Лейблер дар соли 2011 ихтироъ шудаанд, муттаҳид мекунад. Маводи Витримерҳо аз механизми мубодилаи пайвандҳои динамикӣ истифода мебарад, ки метавонад мубодилаи пайвандҳои кимиёвии баръаксро ҳангоми гармкунӣ ба таври динамикӣ анҷом диҳад ва дар айни замон сохтори салибпайвандро дар маҷмӯъ нигоҳ дорад, то ки полимерҳои термосетӣ метавонанд худтанзим шаванд ва мисли полимерҳои термопластикӣ аз нав коркард шаванд.
Баръакс, маводҳои композитӣ бо нахи карбон, ки одатан бо нахи карбон номида мешаванд, маводҳои композитӣ бо матритсаи қатронии бо нахи карбон тақвиятёфта (CFRP) мебошанд, ки онҳоро ба ду намуд тақсим кардан мумкин аст: термосет ё термопластикӣ мувофиқи сохтори гуногуни қатрон. Маводҳои композитӣ одатан қатрони эпоксидиро дар бар мегиранд, ки пайвандҳои кимиёвии онҳо метавонанд маводро ба таври доимӣ дар як бадан муттаҳид кунанд. Композитҳои термопластикӣ қатронҳои нисбатан нарми термопластикиро дар бар мегиранд, ки онҳоро гудохта ва аз нав коркард кардан мумкин аст, аммо ин ногузир ба мустаҳкамӣ ва сахтии мавод таъсир мерасонад.
Пайвандҳои кимиёвӣ дар vCFRP метавонанд барои ба даст овардани "заминаи миёна" байни маводҳои термосетӣ ва термопластикӣ пайваст, ҷудо ва аз нав пайваст карда шаванд. Муҳаққиқони лоиҳа бар он ақидаанд, ки Vitrimers метавонад ивазкунандаи қатронҳои термосетӣ гардад ва аз ҷамъшавии композитҳои термосетӣ дар партовгоҳҳо пешгирӣ кунад. Муҳаққиқон бар он ақидаанд, ки vCFRP як гузариши асосӣ аз маводҳои анъанавӣ ба маводҳои динамикӣ хоҳад буд ва як қатор таъсирҳоро аз ҷиҳати арзиши тамоми давраи ҳаёт, эътимоднокӣ, бехатарӣ ва нигоҳдорӣ хоҳад дошт.
Дар айни замон, парҳои турбинаҳои бодӣ яке аз соҳаҳое мебошанд, ки истифодаи CFRP дар онҳо зиёд аст ва барқароркунии парҳо ҳамеша дар ин соҳа мушкил буд. Пас аз ба охир расидани мӯҳлати хизматрасонӣ, ҳазорҳо парҳои аз кор баромада дар партовгоҳҳо партофта шуданд, ки ин ба муҳити зист таъсири бузург расонд.
Агар vCFRP-ро барои истеҳсоли теғ истифода бурдан мумкин бошад, онро метавон бо роҳи гармкунии оддӣ коркард ва дубора истифода бурд. Ҳатто агар теғи коркардшударо таъмир ва дубора истифода бурдан имконнопазир бошад ҳам, ҳадди ақал онро бо гармӣ таҷзия кардан мумкин аст. Маводи нав давраи ҳаёти хаттии композитҳои термосетро ба давраи ҳаёти даврӣ табдил медиҳад, ки ин як қадами бузург ба сӯи рушди устувор хоҳад буд.
Агар vCFRP-ро барои истеҳсоли теғ истифода бурдан мумкин бошад, онро метавон бо роҳи гармкунии оддӣ коркард ва дубора истифода бурд. Ҳатто агар теғи коркардшударо таъмир ва дубора истифода бурдан имконнопазир бошад ҳам, ҳадди ақал онро бо гармӣ таҷзия кардан мумкин аст. Маводи нав давраи ҳаёти хаттии композитҳои термосетро ба давраи ҳаёти даврӣ табдил медиҳад, ки ин як қадами бузург ба сӯи рушди устувор хоҳад буд.
Вақти нашр: 09 ноябри соли 2021
