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Le nouveau matériau en fibre de carbone se dissout dans l'eau, ignifuge

Le nouveau matériau en fibre de carbone se dissout dans l'eau, ignifuge



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Des ingénieurs de l'Institut coréen des sciences et de la technologie (KIST) ont développé un matériau composite ignifuge renforcé de fibres de carbone qui se dissout dans l'eau - idéal pour le recyclage, selon une étude récente publiée dans la revue Composites Partie B: Ingénierie.

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Le plastique renforcé de fibre de carbone, une aubaine pour le recyclage

L'équipe - dirigée par le Dr Yong chae Jung - a utilisé de l'acide tannique, un type de polyphénol généralement synthétisé à partir de plantes, pour concevoir un nouveau matériau avec du plastique renforcé de fibres de carbone (CFRP).

«Nous avons créé un matériau composite avec une gamme d'applications élargie qui est une amélioration spectaculaire par rapport au plastique conventionnel renforcé de fibres de carbone en termes d'ignifugation, de rigidité mécanique et de recyclabilité. Ces caractéristiques améliorées sont importantes en ce qu'elles déterminent la gamme d'application dudit matériau composite ", a déclaré Jung.

Le CFRP est environ quatre fois plus léger que l'acier, mais 10 fois plus résistant. Aujourd'hui, il est largement utilisé dans les industries de l'aérospatiale, des équipements sportifs et ailleurs.

Le PRFC doit être ignifuge, car il est utilisé à proximité ou autour de processus susceptibles de prendre feu, comme (par exemple) des matériaux de construction. Pour garantir la sécurité du CFRP autour des incendies, il est parfois synthétisé avec des additifs.

La fibre de carbone est meilleure que l'halogène comme ignifuge

Dans le passé, un retardateur de flamme halogène était utilisé à cette fin. Mais l'utilisation d'halogène dans le CFRP a depuis été interdite dans le monde entier car elle génère des substances toxiques lorsqu'elle est soumise à un processus de recyclage.

C'est pourquoi KIST a dû concevoir un matériau non toxique et sûr pour créer le CFRP. Entrez l'acide tannique, qui se lie fortement à la fibre de carbone et se transforme en charbon de bois lorsqu'il est brûlé.

L'équipe a alors décidé de produire de la résine époxy à partir d'acide tannique et de la mélanger à la fibre de carbone. Le résultat était un PRFC à la fois solide et ignifuge.

De plus, l'équipe a également découvert qu'il était préférable et plus sûr de dissoudre le matériau dans l'eau - plutôt que d'incinérer le CFRP - pour le recycler. Ils ont découvert que plus de 99% du CFRP pouvait être récupéré et que l'acide tannique une fois dissous produisait une substance appelée points de carbone qui peut être utilisée comme matériau électronique.

Jung a maintenant d'autres projets pour son nouveau matériau: «Nous allons revoir la structure de ce matériau composite pour obtenir des propriétés encore plus améliorées et pour élargir encore la gamme de ses applications», a déclaré Jung.

Alors que les industries mondiales sont obligées de repenser la façon dont elles éliminent les matières potentiellement dangereuses au milieu de l'avancée de la crise climatique mondiale, il appartient aux scientifiques de développer de nouveaux matériaux innovants pour aider à ralentir et éventuellement inverser l'étendue des dommages environnementaux. Mais finalement, les industries elles-mêmes doivent choisir de les utiliser.


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