أخبار

قبل بضعة أيام، نشر أنيرود فاشيست، الأستاذ بجامعة واشنطن، بحثًا في مجلة "كربون" الدولية المرموقة، زاعمًا نجاحه في تطوير نوع جديد من مواد ألياف الكربون المركبة. بخلاف البوليمر المقوى بألياف الكربون (CFRP) التقليدي، الذي لا يمكن إصلاحه بعد تلفه، يمكن إصلاح المواد الجديدة مرارًا وتكرارًا.

في المقابل، تُعرف المواد المركبة بألياف الكربون عادةً باسم المواد المركبة المصنوعة من مصفوفة راتنجية معززة بألياف الكربون (CFRP)، والتي يمكن تقسيمها إلى نوعين: المواد الصلبة بالحرارة أو المواد البلاستيكية الحرارية، وذلك وفقًا لاختلاف بنية الراتنج. عادةً ما تحتوي المواد المركبة الصلبة بالحرارة على راتنج إيبوكسي، حيث تُمكّن الروابط الكيميائية الموجودة فيه من توحيد المادة بشكل دائم في جسم واحد. أما المواد المركبة بالحرارة، فتحتوي على راتنجات بلاستيكية حرارية ناعمة نسبيًا قابلة للصهر وإعادة المعالجة، ولكن هذا سيؤثر حتمًا على قوة وصلابة المادة.

يمكن ربط الروابط الكيميائية في بلاستيك البولي كربونات المقواة بألياف الكربون (vCFRP) وفصلها وإعادة ربطها للحصول على حل وسط بين المواد الصلبة بالحرارة والمواد البلاستيكية الحرارية. يعتقد باحثو المشروع أن راتنجات الفيتريمر يمكن أن تصبح بديلاً عن الراتنجات الصلبة بالحرارة، وتمنع تراكم المواد المركبة الصلبة بالحرارة في مدافن النفايات. ويعتقد الباحثون أن بلاستيك البولي كربونات المقواة بألياف الكربون (vCFRP) سيُحدث نقلة نوعية من المواد التقليدية إلى المواد الديناميكية، وسيكون له تأثيرات عديدة من حيث تكلفة دورة الحياة الكاملة، والموثوقية، والسلامة، والصيانة.

في الوقت الحاضر، تُعد شفرات توربينات الرياح من المجالات التي تشهد استخدامًا واسعًا للبلاستيك المقوى بألياف الكربون (CFRP)، ولطالما شكّلت استعادة الشفرات مشكلةً في هذا المجال. بعد انتهاء فترة الخدمة، تُرمى آلاف الشفرات المتقاعدة في مكبات النفايات، مما أثّر سلبًا على البيئة.
إذا أمكن استخدام البلاستيك المقوى بألياف الكربون (vCFRP) في تصنيع الشفرات، فيمكن إعادة تدويره واستخدامه بالتسخين البسيط. حتى لو تعذر إصلاح الشفرة المعالجة وإعادة استخدامها، فعلى الأقل يمكن تحللها بالحرارة. تُحوّل هذه المادة الجديدة دورة الحياة الخطية للمركبات الحرارية الصلبة إلى دورة حياة دورية، مما يُمثل خطوة كبيرة نحو التنمية المستدامة.