Hai uns días, o profesor da Universidade de Washington, Aniruddh Vashisth, publicou un artigo na revista internacional de renome Carbon, no que afirmaba que desenvolvera con éxito un novo tipo de material composto de fibra de carbono. A diferenza do CFRP tradicional, que non se pode reparar unha vez danado, os materiais novos pódense reparar repetidamente.
Aínda que mantén as propiedades mecánicas dos materiais tradicionais, o novo CFRP engade unha nova vantaxe, é dicir, que se pode reparar repetidamente baixo a acción da calor. A calor pode reparar calquera dano por fatiga do material e tamén se pode usar para descompoñer o material cando sexa necesario reciclalo ao final do ciclo de servizo. Dado que o CFRP tradicional non se pode reciclar, é importante desenvolver un novo material que se poida reciclar ou reparar mediante enerxía térmica ou quecemento por radiofrecuencia.
O profesor Vashisth afirmou que a fonte de calor pode atrasar indefinidamente o proceso de envellecemento do novo CFRP. En rigor, este material debería denominarse vitrimeros reforzados con fibra de carbono (vCFRP, Carbon Fiber Reinforced Vitrimers). O polímero de vidro (vitrimeros) é un novo tipo de material polimérico que combina as vantaxes dos plásticos termoplásticos e termoestables inventado polo científico francés profesor Ludwik Leibler en 2011. O material vitrimero utiliza un mecanismo de intercambio dinámico de enlaces, que pode realizar un intercambio de enlaces químicos reversible de forma dinámica cando se quenta e, ao mesmo tempo, manter unha estrutura reticulada no seu conxunto, de xeito que os polímeros termoestables poden autorrepararse e reprocesarse como os polímeros termoplásticos.
En contraste, os coñecidos comunmente como materiais compostos de fibra de carbono son os materiais compostos de matriz de resina reforzada con fibra de carbono (CFRP), que se poden dividir en dous tipos: termoestables ou termoplásticos segundo a diferente estrutura da resina. Os materiais compostos termoestables adoitan conter resina epoxi, cuxas ligazóns químicas poden consolidar permanentemente o material nun só corpo. Os compostos termoplásticos conteñen resinas termoplásticas relativamente brandas que se poden fundir e reprocesar, pero isto inevitablemente afectará á resistencia e á rixidez do material.
As ligazóns químicas do vCFRP pódense conectar, desconectar e volver conectar para obter un "punto intermedio" entre os materiais termoestables e os termoplásticos. Os investigadores do proxecto cren que os vitrimeros poden converterse nun substituto das resinas termoestables e evitar a acumulación de materiais compostos termoestables nos vertedoiros. Os investigadores cren que o vCFRP suporá un cambio importante dos materiais tradicionais aos materiais dinámicos e terá unha serie de impactos en termos de custo do ciclo de vida completo, fiabilidade, seguridade e mantemento.
Na actualidade, as palas dos aeroxeradores son unha das áreas onde o uso de CFRP é grande, e a recuperación das palas sempre foi un problema neste campo. Despois de que expirase o período de servizo, miles de palas retiradas foron descartadas no vertedoiro en forma de vertedoiro, o que causou un enorme impacto no medio ambiente.
Se o vCFRP se pode empregar para a fabricación de láminas, podería reciclarse e reutilizarse mediante un simple quecemento. Mesmo se a lámina tratada non se pode reparar nin reutilizar, polo menos podería descompoñerse coa calor. O novo material transforma o ciclo de vida lineal dos materiais compostos termoestables nun ciclo de vida cíclico, o que suporá un gran paso cara ao desenvolvemento sostible.
Se o vCFRP se pode empregar para a fabricación de láminas, podería reciclarse e reutilizarse mediante un simple quecemento. Mesmo se a lámina tratada non se pode reparar nin reutilizar, polo menos podería descompoñerse coa calor. O novo material transforma o ciclo de vida lineal dos materiais compostos termoestables nun ciclo de vida cíclico, o que suporá un gran paso cara ao desenvolvemento sostible.
Data de publicación: 09 de novembro de 2021
