कुछ दिन पहले, वाशिंगटन विश्वविद्यालय के प्रोफ़ेसर अनिरुद्ध वशिष्ठ ने अंतरराष्ट्रीय स्तर पर प्रतिष्ठित पत्रिका कार्बन में एक शोधपत्र प्रकाशित किया, जिसमें उन्होंने दावा किया कि उन्होंने एक नए प्रकार के कार्बन फाइबर मिश्रित पदार्थ को सफलतापूर्वक विकसित कर लिया है। पारंपरिक सीएफआरपी के विपरीत, जिसे एक बार क्षतिग्रस्त होने पर मरम्मत नहीं की जा सकती, नई सामग्रियों की बार-बार मरम्मत की जा सकती है।
पारंपरिक सामग्रियों के यांत्रिक गुणों को बनाए रखते हुए, नए सीएफआरपी में एक नया लाभ यह है कि इसे ऊष्मा के प्रभाव में बार-बार मरम्मत किया जा सकता है। ऊष्मा, सामग्री की किसी भी थकान क्षति की मरम्मत कर सकती है, और सेवा चक्र के अंत में पुनर्चक्रण की आवश्यकता होने पर सामग्री को विघटित करने के लिए भी इसका उपयोग किया जा सकता है। चूँकि पारंपरिक सीएफआरपी का पुनर्चक्रण नहीं किया जा सकता, इसलिए एक ऐसी नई सामग्री विकसित करना महत्वपूर्ण है जिसे तापीय ऊर्जा या रेडियो आवृत्ति तापन का उपयोग करके पुनर्चक्रित या मरम्मत किया जा सके।
प्रोफेसर वशिष्ठ ने कहा कि ऊष्मा स्रोत नए सीएफआरपी की उम्र बढ़ने की प्रक्रिया को अनिश्चित काल के लिए विलंबित कर सकता है। कड़ाई से बोलते हुए, इस सामग्री को कार्बन फाइबर प्रबलित विट्रिमर्स (vCFRP, कार्बन फाइबर प्रबलित विट्रिमर्स) कहा जाना चाहिए। ग्लास पॉलिमर (विट्रिमर्स) एक नए प्रकार की बहुलक सामग्री है जो 2011 में फ्रांसीसी वैज्ञानिक प्रोफेसर लुडविक लीब्लर द्वारा आविष्कार किए गए थर्मोप्लास्टिक और थर्मोसेटिंग प्लास्टिक के लाभों को जोड़ती है। विट्रिमर्स सामग्री गतिशील बंधन विनिमय तंत्र का उपयोग करती है, जो गर्म होने पर गतिशील तरीके से प्रतिवर्ती रासायनिक बंधन विनिमय कर सकती है, और साथ ही एक पूरे के रूप में एक क्रॉस-लिंक्ड संरचना बनाए रख सकती है, ताकि थर्मोसेटिंग पॉलिमर थर्मोप्लास्टिक पॉलिमर की तरह स्व-उपचार और पुन: संसाधित हो सकें।
इसके विपरीत, कार्बन फाइबर मिश्रित सामग्री, जिसे आमतौर पर कार्बन फाइबर प्रबलित रेज़िन मैट्रिक्स मिश्रित सामग्री (CFRP) कहा जाता है, को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: अलग-अलग रेज़िन संरचना के अनुसार थर्मोसेट या थर्मोप्लास्टिक। थर्मोसेटिंग मिश्रित सामग्रियों में आमतौर पर एपॉक्सी रेज़िन होता है, जिसके रासायनिक बंधन सामग्री को स्थायी रूप से एक संरचना में समेकित कर सकते हैं। थर्मोप्लास्टिक मिश्रित सामग्रियों में अपेक्षाकृत नरम थर्मोप्लास्टिक रेज़िन होते हैं जिन्हें पिघलाकर पुनः संसाधित किया जा सकता है, लेकिन इससे सामग्री की मजबूती और कठोरता पर अनिवार्य रूप से असर पड़ेगा।
vCFRP में रासायनिक बंधों को थर्मोसेटिंग और थर्मोप्लास्टिक पदार्थों के बीच एक "मध्यम मार्ग" प्राप्त करने के लिए जोड़ा, अलग और पुनः जोड़ा जा सकता है। परियोजना शोधकर्ताओं का मानना है कि विट्रिमर थर्मोसेटिंग रेजिन का विकल्प बन सकते हैं और लैंडफिल में थर्मोसेटिंग कंपोजिट के संचय को रोक सकते हैं। शोधकर्ताओं का मानना है कि vCFRP पारंपरिक पदार्थों से गतिशील पदार्थों की ओर एक बड़ा बदलाव साबित होगा, और इसके संपूर्ण जीवन चक्र लागत, विश्वसनीयता, सुरक्षा और रखरखाव के संदर्भ में कई प्रभाव होंगे।
वर्तमान में, पवन टरबाइन ब्लेड उन क्षेत्रों में से एक हैं जहाँ सीएफआरपी का उपयोग बड़े पैमाने पर होता है, और इस क्षेत्र में ब्लेड की पुनर्प्राप्ति हमेशा एक समस्या रही है। सेवा अवधि समाप्त होने के बाद, हजारों सेवानिवृत्त ब्लेड लैंडफिल के रूप में लैंडफिल में फेंक दिए जाते हैं, जिससे पर्यावरण पर भारी प्रभाव पड़ता है।
यदि vCFRP का उपयोग ब्लेड निर्माण के लिए किया जा सकता है, तो इसे केवल गर्म करके पुनर्चक्रित और पुन: उपयोग किया जा सकता है। भले ही उपचारित ब्लेड की मरम्मत और पुन: उपयोग न किया जा सके, कम से कम इसे गर्मी से विघटित किया जा सकता है। यह नई सामग्री थर्मोसेट कंपोजिट के रैखिक जीवन चक्र को चक्रीय जीवन चक्र में बदल देती है, जो सतत विकास की दिशा में एक बड़ा कदम होगा।
यदि vCFRP का उपयोग ब्लेड निर्माण के लिए किया जा सकता है, तो इसे केवल गर्म करके पुनर्चक्रित और पुन: उपयोग किया जा सकता है। भले ही उपचारित ब्लेड की मरम्मत और पुन: उपयोग न किया जा सके, कम से कम इसे गर्मी से विघटित किया जा सकता है। यह नई सामग्री थर्मोसेट कंपोजिट के रैखिक जीवन चक्र को चक्रीय जीवन चक्र में बदल देती है, जो सतत विकास की दिशा में एक बड़ा कदम होगा।
पोस्ट करने का समय: 09-नवंबर-2021