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Novo material de fibra de carbono se dissolve em água, retardante de chamas

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Engenheiros do Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia (KIST) desenvolveram um material compósito reforçado com fibra de carbono retardador de chamas que se dissolve em água - ótimo para reciclagem, de acordo com um estudo recente publicado na revista Compósitos - Parte B: Engenharia.

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Plástico reforçado com fibra de carbono um benefício para a reciclagem

A equipe - liderada pelo Dr. Yong chae Jung - usou ácido tânico, um tipo de polifenol geralmente sintetizado de plantas, para projetar um novo material com plástico reforçado com fibra de carbono (CFRP).

"Nós criamos um material composto com uma gama expandida de aplicação que é uma melhoria dramática em relação ao plástico reforçado com fibra de carbono convencional em termos de retardamento de chama, rigidez mecânica e reciclabilidade. Essas características aprimoradas são significativas porque determinam a gama de aplicação do referido material composto ", disse Jung.

CFRP é aproximadamente quatro vezes mais leve do que o aço, mas 10 vezes mais resistente. Hoje, ele é amplamente utilizado na indústria aeroespacial, de equipamentos esportivos e em outros lugares.

O CFRP deve ser retardador de chamas, pois é usado próximo ou próximo a processos que são suscetíveis ao fogo, como (por exemplo) material de construção. Para garantir que o CFRP seja seguro contra incêndios, às vezes é sintetizado com aditivos.

A fibra de carbono supera o halogênio como retardante de chamas

No passado, um retardador de chama de halogênio era usado para esse propósito. Mas o uso de halogênio em CFRP já foi proibido em todo o mundo porque gera substâncias tóxicas quando submetido a um processo de reciclagem.

É por isso que KIST teve que conceber um material não tóxico e seguro para criar CFRP. Entre no ácido tânico, que se liga fortemente à fibra de carbono e se transforma em carvão quando queimado.

A equipe decidiu então produzir resina epóxi a partir do ácido tânico e misturá-la à fibra de carbono. O resultado foi um CFRP forte e retardante de chamas.

Além disso, a equipe também descobriu que era melhor e mais seguro dissolver o material na água - em vez de incinerar o CFRP - para reciclá-lo. Eles descobriram que mais de 99% do CFRP poderia ser recuperado e que o ácido tânico quando dissolvido produzia uma substância chamada pontos de carbono que podem ser usados ​​como um material eletrônico.

Jung agora tem planos adicionais para seu novo material: "Estaremos revisando a estrutura deste material composto para obter propriedades ainda mais aprimoradas e expandir ainda mais o alcance de sua aplicação", disse Jung.

À medida que as indústrias globais são forçadas a repensar como se desfazem de materiais potencialmente perigosos em meio ao avanço da crise climática global, cabe aos cientistas desenvolver novos materiais inovadores para ajudar a reduzir e, eventualmente, reverter a extensão dos danos ambientais. Mas, em última análise, as próprias indústrias devem optar por usá-los.


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