થોડા દિવસો પહેલા, વોશિંગ્ટન યુનિવર્સિટીના પ્રોફેસર અનિરુદ્ધ વશિષ્ઠે આંતરરાષ્ટ્રીય અધિકૃત જર્નલ કાર્બનમાં એક પેપર પ્રકાશિત કર્યું હતું, જેમાં દાવો કરવામાં આવ્યો હતો કે તેમણે એક નવા પ્રકારનું કાર્બન ફાઇબર કમ્પોઝિટ મટિરિયલ સફળતાપૂર્વક વિકસાવ્યું છે. પરંપરાગત CFRP થી વિપરીત, જે એકવાર ક્ષતિગ્રસ્ત થઈ ગયા પછી રિપેર કરી શકાતું નથી, નવી મટિરિયલને વારંવાર રિપેર કરી શકાય છે.
પરંપરાગત સામગ્રીના યાંત્રિક ગુણધર્મોને જાળવી રાખીને, નવી CFRP એક નવો ફાયદો ઉમેરે છે, એટલે કે, ગરમીના પ્રભાવ હેઠળ તેને વારંવાર સમારકામ કરી શકાય છે. ગરમી સામગ્રીના કોઈપણ થાક નુકસાનને સુધારી શકે છે, અને સેવા ચક્રના અંતે જ્યારે તેને રિસાયકલ કરવાની જરૂર હોય ત્યારે સામગ્રીને વિઘટિત કરવા માટે પણ તેનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. પરંપરાગત CFRP રિસાયકલ કરી શકાતું નથી, તેથી એક નવી સામગ્રી વિકસાવવી મહત્વપૂર્ણ છે જેને થર્મલ ઉર્જા અથવા રેડિયો ફ્રીક્વન્સી હીટિંગનો ઉપયોગ કરીને રિસાયકલ અથવા સમારકામ કરી શકાય.
પ્રોફેસર વશિષ્ઠે જણાવ્યું હતું કે ગરમીનો સ્ત્રોત નવા CFRP ની વૃદ્ધત્વ પ્રક્રિયાને અનિશ્ચિત સમય માટે વિલંબિત કરી શકે છે. કડક શબ્દોમાં કહીએ તો, આ સામગ્રીને કાર્બન ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ વિટ્રિમર્સ (vCFRP, કાર્બન ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ વિટ્રિમર્સ) કહેવા જોઈએ. ગ્લાસ પોલિમર (વિટ્રિમર્સ) એ એક નવા પ્રકારનું પોલિમર મટિરિયલ છે જે 2011 માં ફ્રેન્ચ વૈજ્ઞાનિક પ્રોફેસર લુડવિક લીબલર દ્વારા શોધાયેલ થર્મોપ્લાસ્ટિક અને થર્મોસેટિંગ પ્લાસ્ટિકના ફાયદાઓને જોડે છે. વિટ્રિમર્સ મટિરિયલ ડાયનેમિક બોન્ડ એક્સચેન્જ મિકેનિઝમનો ઉપયોગ કરે છે, જે ગરમ થાય ત્યારે ગતિશીલ રીતે ઉલટાવી શકાય તેવું કેમિકલ બોન્ડ એક્સચેન્જ કરી શકે છે, અને તે જ સમયે સમગ્ર ક્રોસ-લિંક્ડ સ્ટ્રક્ચર જાળવી શકે છે, જેથી થર્મોસેટિંગ પોલિમર થર્મોપ્લાસ્ટિક પોલિમરની જેમ સ્વ-હીલિંગ અને રિપ્રોસેસ થઈ શકે.
તેનાથી વિપરીત, સામાન્ય રીતે કાર્બન ફાઇબર કમ્પોઝિટ મટિરિયલ્સ તરીકે ઓળખાય છે જે કાર્બન ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ રેઝિન મેટ્રિક્સ કમ્પોઝિટ મટિરિયલ્સ (CFRP) છે, જેને બે પ્રકારમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: વિવિધ રેઝિન સ્ટ્રક્ચર અનુસાર થર્મોસેટ અથવા થર્મોપ્લાસ્ટિક. થર્મોસેટિંગ કમ્પોઝિટ મટિરિયલ્સમાં સામાન્ય રીતે ઇપોક્સી રેઝિન હોય છે, જે રાસાયણિક બંધનો છે જે સામગ્રીને કાયમી ધોરણે એક બોડીમાં એકીકૃત કરી શકે છે. થર્મોપ્લાસ્ટિક કમ્પોઝિટમાં પ્રમાણમાં નરમ થર્મોપ્લાસ્ટિક રેઝિન હોય છે જેને ઓગાળી શકાય છે અને ફરીથી પ્રક્રિયા કરી શકાય છે, પરંતુ આ અનિવાર્યપણે સામગ્રીની મજબૂતાઈ અને કઠોરતાને અસર કરશે.
vCFRP માં રાસાયણિક બંધનોને થર્મોસેટ અને થર્મોપ્લાસ્ટિક સામગ્રી વચ્ચે "મધ્યમ જમીન" મેળવવા માટે જોડી શકાય છે, ડિસ્કનેક્ટ કરી શકાય છે અને ફરીથી કનેક્ટ કરી શકાય છે. પ્રોજેક્ટ સંશોધકો માને છે કે વિટ્રાઇમર્સ થર્મોસેટિંગ રેઝિનનો વિકલ્પ બની શકે છે અને લેન્ડફિલ્સમાં થર્મોસેટિંગ કમ્પોઝિટના સંચયને ટાળી શકે છે. સંશોધકો માને છે કે vCFRP પરંપરાગત સામગ્રીથી ગતિશીલ સામગ્રી તરફ એક મુખ્ય પરિવર્તન બનશે, અને સંપૂર્ણ જીવન ચક્ર ખર્ચ, વિશ્વસનીયતા, સલામતી અને જાળવણીના સંદર્ભમાં શ્રેણીબદ્ધ અસરો કરશે.
હાલમાં, વિન્ડ ટર્બાઇન બ્લેડ એવા ક્ષેત્રોમાંનો એક છે જ્યાં CFRPનો ઉપયોગ મોટો છે, અને બ્લેડની પુનઃપ્રાપ્તિ હંમેશા આ ક્ષેત્રમાં એક સમસ્યા રહી છે. સેવા અવધિ સમાપ્ત થયા પછી, હજારો નિવૃત્ત બ્લેડ લેન્ડફિલમાં લેન્ડફિલના રૂપમાં ફેંકી દેવામાં આવ્યા હતા, જેના કારણે પર્યાવરણ પર ભારે અસર પડી હતી.
જો vCFRP નો ઉપયોગ બ્લેડના ઉત્પાદન માટે થઈ શકે છે, તો તેને રિસાયકલ કરી શકાય છે અને સરળ ગરમી દ્વારા ફરીથી ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે. જો સારવાર કરાયેલ બ્લેડનું સમારકામ અને ફરીથી ઉપયોગ ન કરી શકાય, તો પણ ઓછામાં ઓછું તેને ગરમી દ્વારા વિઘટિત કરી શકાય છે. નવી સામગ્રી થર્મોસેટ કમ્પોઝિટના રેખીય જીવન ચક્રને ચક્રીય જીવન ચક્રમાં પરિવર્તિત કરે છે, જે ટકાઉ વિકાસ તરફ એક મોટું પગલું હશે.
જો vCFRP નો ઉપયોગ બ્લેડના ઉત્પાદન માટે થઈ શકે છે, તો તેને રિસાયકલ કરી શકાય છે અને સરળ ગરમી દ્વારા ફરીથી ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે. જો સારવાર કરાયેલ બ્લેડનું સમારકામ અને ફરીથી ઉપયોગ ન કરી શકાય, તો પણ ઓછામાં ઓછું તેને ગરમી દ્વારા વિઘટિત કરી શકાય છે. નવી સામગ્રી થર્મોસેટ કમ્પોઝિટના રેખીય જીવન ચક્રને ચક્રીય જીવન ચક્રમાં પરિવર્તિત કરે છે, જે ટકાઉ વિકાસ તરફ એક મોટું પગલું હશે.
પોસ્ટ સમય: નવેમ્બર-૦૯-૨૦૨૧
