कुछ दिनों पहले, वाशिंगटन विश्वविद्यालय के प्रोफेसर अनिरुद्ध वशिष्ठ ने अंतरराष्ट्रीय स्तर पर प्रतिष्ठित पत्रिका कार्बन में एक शोधपत्र प्रकाशित किया, जिसमें उन्होंने दावा किया कि उन्होंने एक नए प्रकार की कार्बन फाइबर कंपोजिट सामग्री सफलतापूर्वक विकसित की है। पारंपरिक सीएफआरपी के विपरीत, जिसे क्षतिग्रस्त होने पर मरम्मत नहीं किया जा सकता, नई सामग्री की बार-बार मरम्मत की जा सकती है।
पारंपरिक सामग्रियों के यांत्रिक गुणों को बनाए रखते हुए, नई CFRP एक नया लाभ प्रदान करती है, वह यह है कि इसे ऊष्मा की क्रिया द्वारा बार-बार मरम्मत किया जा सकता है। ऊष्मा सामग्री की थकान से होने वाली किसी भी क्षति की मरम्मत कर सकती है, और सेवा चक्र के अंत में पुनर्चक्रण के समय सामग्री को विघटित करने के लिए भी इसका उपयोग किया जा सकता है। चूंकि पारंपरिक CFRP को पुनर्चक्रित नहीं किया जा सकता है, 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 CFRP की उम्र बढ़ने की प्रक्रिया को अनिश्चित काल तक विलंबित कर सकता है। सटीक रूप से कहें तो, इस सामग्री को कार्बन फाइबर प्रबलित विट्रिमर्स (vCFRP) कहा जाना चाहिए। ग्लास पॉलीमर (विट्रिमर्स) एक नए प्रकार की पॉलीमर सामग्री है जो थर्मोप्लास्टिक और थर्मोसेटिंग प्लास्टिक के लाभों को जोड़ती है। इसका आविष्कार फ्रांसीसी वैज्ञानिक प्रोफेसर लुडविक लीबलर ने 2011 में किया था। विट्रिमर्स सामग्री गतिशील बंधन विनिमय तंत्र का उपयोग करती है, जो गर्म करने पर गतिशील तरीके से प्रतिवर्ती रासायनिक बंधन विनिमय कर सकती है, और साथ ही साथ एक क्रॉस-लिंक्ड संरचना को बनाए रखती है, जिससे थर्मोसेटिंग पॉलीमर्स थर्मोप्लास्टिक पॉलीमर्स की तरह स्व-उपचारित और पुन: संसाधित हो सकते हैं।
इसके विपरीत, आमतौर पर कार्बन फाइबर कंपोजिट सामग्री के रूप में जानी जाने वाली सामग्री कार्बन फाइबर प्रबलित रेजिन मैट्रिक्स कंपोजिट सामग्री (CFRP) होती है, जिसे रेजिन की संरचना के आधार पर दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: थर्मोसेट या थर्मोप्लास्टिक। थर्मोसेटिंग कंपोजिट सामग्री में आमतौर पर एपॉक्सी रेजिन होता है, जिसके रासायनिक बंध सामग्री को स्थायी रूप से एक ठोस रूप में स्थापित कर देते हैं। थर्मोप्लास्टिक कंपोजिट में अपेक्षाकृत नरम थर्मोप्लास्टिक रेजिन होते हैं जिन्हें पिघलाकर पुन: संसाधित किया जा सकता है, लेकिन इससे सामग्री की मजबूती और कठोरता पर अनिवार्य रूप से प्रभाव पड़ता है।
vCFRP में मौजूद रासायनिक बंधों को जोड़ा, तोड़ा और फिर से जोड़ा जा सकता है, जिससे थर्मोसेट और थर्मोप्लास्टिक पदार्थों के बीच का एक "मध्यवर्ती" रूप प्राप्त होता है। परियोजना के शोधकर्ताओं का मानना है कि विट्रिमर्स 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 महत्वपूर्ण बदलाव लाएगा और इसके संपूर्ण जीवन चक्र लागत, विश्वसनीयता, सुरक्षा और रखरखाव पर व्यापक प्रभाव पड़ेगा।
वर्तमान में, पवन टरबाइन ब्लेड उन क्षेत्रों में से एक हैं जहां CFRP का व्यापक उपयोग होता है, और इस क्षेत्र में ब्लेडों की पुनर्चक्रण हमेशा से एक समस्या रही है। सेवा अवधि समाप्त होने के बाद, हजारों पुराने ब्लेडों को कचरे के ढेर में फेंक दिया जाता है, जिससे पर्यावरण पर भारी प्रभाव पड़ता है।
यदि vCFRP का उपयोग ब्लेड निर्माण में किया जा सकता है, तो इसे साधारण ताप द्वारा पुनर्चक्रित और पुनः उपयोग किया जा सकता है। यदि उपचारित ब्लेड की मरम्मत और पुनः उपयोग संभव न हो, तो कम से कम इसे ताप द्वारा विघटित किया जा सकता है। यह नई सामग्री थर्मोसेट कंपोजिट के रैखिक जीवन चक्र को चक्रीय जीवन चक्र में परिवर्तित करती है, जो सतत विकास की दिशा में एक बड़ा कदम होगा।
यदि vCFRP का उपयोग ब्लेड निर्माण में किया जा सकता है, तो इसे साधारण ताप द्वारा पुनर्चक्रित और पुनः उपयोग किया जा सकता है। यदि उपचारित ब्लेड की मरम्मत और पुनः उपयोग संभव न हो, तो कम से कम इसे ताप द्वारा विघटित किया जा सकता है। यह नई सामग्री थर्मोसेट कंपोजिट के रैखिक जीवन चक्र को चक्रीय जीवन चक्र में परिवर्तित करती है, जो सतत विकास की दिशा में एक बड़ा कदम होगा।
पोस्ट करने का समय: 09 नवंबर 2021


