بازیافت کامپوزیت‌های هواپیما؛ فناوری جدید اپوکسی با پیوندهای پویا

دانشمندان سوئیسی موفق شده‌اند با ایجاد یک تحول شیمیایی در ساختار پلیمرهای اپوکسی، راهکاری انقلابی برای بازیافت کامپوزیت‌های صنعتی ارائه دهند. این دستاورد جدید می‌تواند چالش بزرگ جداسازی مواد در قطعات هواپیما و قطار را برای همیشه حل کند.

چالش بازیافت در مواد ترموست

پلیمر اپوکسی به دلیل ایجاد پیوندهای شیمیایی دائمی و شبکه‌ای در هنگام عمل‌آوری، به عنوان یک ماده گرماسخت (Thermoset) شناخته می‌شود. این ویژگی که باعث استحکام و پایداری فوق‌العاده این مواد در برابر حرارت می‌شود، در پایان عمر قطعه به یک بن‌بست تبدیل می‌گردد؛ چرا که تفکیک فیبرهای گران‌قیمتی مانند کربن یا شیشه از ماتریس اپوکسی تقریباً غیرممکن است.

در حال حاضر، اکثر این کامپوزیت‌های پیشرفته که در ساختار کابین هواپیما و قطار به کار می‌روند، پس از پایان عمر به جای بازیافت، سوزانده یا دفن می‌شوند که آسیب‌های زیست‌محیطی گسترده‌ای به همراه دارد.

فناوری نوین: اپوکسی با پیوندهای پویا

پژوهشگران آزمایشگاه فدرال سوئیس (Empa) با همکاری شرکت الانتاس، موفق شدند با افزودن یک ترکیب حاوی فسفر به اپوکسی، ویژگی‌های جدیدی به آن ببخشند. این افزودنی باعث ایجاد پیوندهای پویا در شبکه مولکولی می‌شود که تحت شرایط کنترل‌شده‌ای، امکان تغییر چیدمان و بازسازی ساختار را فراهم می‌کند.

کاربردهای گسترده در صنعت حمل‌ونقل

این فناوری جدید تنها به صنعت هوانوردی محدود نمی‌شود. از آنجایی که کامپوزیت‌های تقویت‌شده با الیاف در ساخت خودروها، شناورها و توربین‌های بادی نیز کاربرد دارند، این دستاورد می‌تواند اقتصاد چرخشی را در صنایع سنگین متحول کند.

در آزمایش‌های انجام شده بر روی ساختارهای ساندویچی شامل هسته‌های آرامید و لایه‌های کربنی، تیم تحقیق توانست با استفاده از روش بازیافت ترمومکانیکی، تمام اجزا را بدون آسیب به کیفیت اولیه آن‌ها، از یکدیگر جدا کند.