Há alguns dias, o professor da Universidade de Washington, Aniruddh Vashisth, publicou um artigo na revista internacional Carbon, afirmando que havia desenvolvido com sucesso um novo tipo de material compósito de fibra de carbono.Ao contrário do CFRP tradicional, que não pode ser reparado uma vez danificado, novos materiais podem ser reparados repetidamente.
Mantendo as propriedades mecânicas dos materiais tradicionais, o novo CFRP agrega uma nova vantagem, ou seja, pode ser reparado repetidamente sob a ação do calor.O calor pode reparar qualquer dano de fadiga do material e também pode ser usado para decompor o material quando ele precisar ser reciclado no final do ciclo de serviço.Como o CFRP tradicional não pode ser reciclado, é importante desenvolver um novo material que possa ser reciclado ou reparado usando energia térmica ou aquecimento por radiofrequência.
O professor Vashisth disse que a fonte de calor pode atrasar indefinidamente o processo de envelhecimento do novo CFRP.A rigor, esse material deveria ser chamado de Carbon Fiber Reinforced Vitrimers (vCFRP, Carbon Fiber Reinforced Vitrimers).O polímero de vidro (Vitrimers) é um novo tipo de material polimérico que combina as vantagens dos plásticos termoplásticos e termoendurecíveis inventados pelo cientista francês Professor Ludwik Leibler em 2011. O material Vitrimers usa um mecanismo dinâmico de troca de ligações, que pode realizar trocas químicas reversíveis de maneira dinâmica quando aquecidos e, ao mesmo tempo, mantêm uma estrutura reticulada como um todo, de modo que os polímeros termoendurecíveis podem ser auto-regenerativos e reprocessados como polímeros termoplásticos.
Em contraste, os comumente referidos como materiais compósitos de fibra de carbono são materiais compósitos de matriz de resina reforçados com fibra de carbono (CFRP), que podem ser divididos em dois tipos: termofixos ou termoplásticos de acordo com a estrutura da resina diferente.Os materiais compósitos termoendurecíveis geralmente contêm resina epóxi, cujas ligações químicas podem consolidar permanentemente o material em um corpo.Compósitos termoplásticos contêm resinas termoplásticas relativamente macias que podem ser derretidas e reprocessadas, mas isso afetará inevitavelmente a resistência e a rigidez do material.
As ligações químicas no vCFRP podem ser conectadas, desconectadas e reconectadas para obter um “meio termo” entre materiais termofixos e termoplásticos.Os pesquisadores do projeto acreditam que os Vitrímeros podem substituir as resinas termofixas e evitar o acúmulo de compósitos termoendurecíveis em aterros sanitários.Os pesquisadores acreditam que o vCFRP se tornará uma grande mudança de materiais tradicionais para materiais dinâmicos e terá uma série de impactos em termos de custo do ciclo de vida completo, confiabilidade, segurança e manutenção.
Atualmente, as pás de turbinas eólicas são uma das áreas onde o uso de CFRP é grande, e a recuperação de pás sempre foi um problema neste campo.Após o término do período de serviço, milhares de pás aposentadas foram descartadas no aterro sanitário na forma de aterro sanitário, o que causou um grande impacto ao meio ambiente.
Se o vCFRP puder ser usado para fabricação de lâminas, ele pode ser reciclado e reutilizado por simples aquecimento.Mesmo que a lâmina tratada não possa ser reparada e reutilizada, pelo menos pode ser decomposta pelo calor.O novo material transforma o ciclo de vida linear dos compósitos termofixos em um ciclo de vida cíclico, o que será um grande passo para o desenvolvimento sustentável.
Se o vCFRP puder ser usado para fabricação de lâminas, ele pode ser reciclado e reutilizado por simples aquecimento.Mesmo que a lâmina tratada não possa ser reparada e reutilizada, pelo menos pode ser decomposta pelo calor.O novo material transforma o ciclo de vida linear dos compósitos termofixos em um ciclo de vida cíclico, o que será um grande passo para o desenvolvimento sustentável.
Horário da postagem: 09 de novembro de 2021