![]() |
Мир стремительно движется к развитому будущему, и полимеры, армированные углеродным волокном, CFRP, играют ключевую роль в обеспечении технологического и промышленного прогресса. Эти композитные материалы отличаются легкостью и высокой прочностью, что делает их востребованными для применения в различных областях, включая авиацию, аэрокосмическую промышленность, автомобилестроение, ветроэнергетику и спортивное оборудование. Однако переработка углепластиков представляет собой серьезную проблему, а утилизация отходов является насущным вопросом. Традиционные методы переработки требуют высокотемпературного нагрева или химической обработки, что приводит к сильному воздействию на окружающую среду и увеличению затрат. Кроме того, сложно восстановить высококачественные углеродные волокна. В связи с этим в качестве перспективного варианта была предложена электрогидравлическая фрагментация. В этом методе интенсивные импульсы ударной волны, генерируемые высоковольтной разрядной плазмой, направляются вдоль границ раздела различных материалов для разделения различных компонентов. Хотя этот метод является прибыльным, можем ли мы добиться большего? Отвечая на этот вопрос, группа исследователей из Университета Васэда под руководством профессора Чихару Токоро с факультета креативных наук и инженерии, а также Кейта Сато, Манабу Инуцука и Такетоши Коита разработала новый метод прямого электроимпульсного разряда для эффективной переработки углепластиков. Результаты работы опубликованы в журнале Scientific Reports. Токоро рассказывает о мотивах своей работы:
Электроимпульсный метод прямого разряда использует выделение тепла, создание теплового напряжения и силу расширения за счет образования плазмы, что позволяет обойтись без нагрева или химических реагентов. Исследователи сравнили этот метод с электрогидравлической фрагментацией, изучив соответствующие физические свойства восстановленных углеродных волокон, включая длину, прочность на разрыв, адгезию к смоле и структурную деградацию, а также энергетическую эффективность с точки зрения разделения волокон. Они обнаружили, что их новая технология является более эффективной для восстановления углеродных волокон. Она сохраняет относительно более длинные волокна с высокой прочностью, а также точно разделяет углепластики на отдельные волокна, не сохраняя остатки смолы на поверхности. Кроме того, метод прямого разряда повышает энергоэффективность не менее чем в 10 раз по сравнению с традиционными альтернативами, снижая при этом воздействие на окружающую среду и способствуя рациональному использованию ресурсов. Таким образом, ожидается, что эта технология ускорит переработку углепластиков и внесет значительный вклад в развитие устойчивого общества. Токоро заключает:
Ранее ученые сообщили о переработке полиэтилена в углеволокно. На иллюстрации: фотография и иллюстрация электродной установки, используемой для прямого разряда. Источник: Scientific Reports (Sci Rep). 14.01.2025 |
Хайтек
![]() | |
Легкие и прочные: как Al-Sc сплавы покоряют промышленность | |
3D-печать меняет правила игры: она дает б... |
![]() | |
От шахт до чистой энергии: путь австралийской горнодобывающей промышленности | |
Горнодобывающая промышленность — эт... |
![]() | |
Ученые объединили два прибора в один, чтобы лучше анализировать газы | |
Физики из Санкт-Петербургского государств... |
![]() | |
Лазер, графен, полимер: как создают электронику, которую можно сгибать | |
Ученые из Томского политехнического униве... |
![]() | |
Световые качели: физики открыли новый способ управлять светом | |
Физики научились управлять светом в кроше... |
![]() | |
Тараканы-киборги — спасатели ближайшего будущего | |
От зон стихийных бедствий до экстрем... |
![]() | |
Магнит, зеленый свет и ультрафиолет: новые горизонты молекулярной химии | |
Химики создали новые соединения на основе... |
![]() | |
Свет вместо проводов: Оксфорд произвел революцию в квантовых вычислениях | |
Ученые из Оксфорда сделали большой шаг&nb... |
![]() | |
Органический катализатор, который имитирует металлы: открытие химиков СПбГУ | |
Химики из Санкт-Петербургского государств... |
![]() | |
Томские ученые раскрыли секреты молекулярных взаимодействий | |
Ученые из Томского политехнического униве... |
![]() | |
100 миллионов за молекулярный прорыв: в Уфе запустили супер-спектрометр | |
В Уфимском федеральном исследовательском центр... |
![]() | |
Прощай, кэш-память: новая технология сэкономит энергию и ускорит устройства | |
Исследователи вместе с французской компан... |
![]() | |
Энергия будущего: низкотемпературная плазма и ее невероятные возможности | |
Питер Брюггеман, профессор машиностроения из&n... |
![]() | |
10 секунд до чистоты: история устройства, которое изменило дезинфекцию | |
Ручной прибор MBR UV-C Light Products работает... |
![]() | |
От идеи до Росатома: история успеха проекта RSP | |
В НИЯУ МИФИ создали онлайн-сервис —... |
![]() | |
CARMA II — автономный робот, который делает ядерные объекты безопаснее | |
Передовая роботизированная система CARMA II ус... |
![]() | |
Нейросети будущего: поляритоны в СПбГУ бьют рекорды точности | |
Ученые из Санкт-Петербургского государств... |
![]() | |
Биотопливо за полтора часа: как томские ученые подстегнули энергетику | |
Междисциплинарная команда ученых из Томск... |
![]() | |
MIT учит дронов избегать столкновений: новый метод GCBF+ | |
Инженеры из MIT придумали, как сдела... |
![]() | |
Свет, который не вредит: в КНИТУ-КАИ открыли новый способ исследования клеток | |
Молодые ученые из КНИТУ-КАИ совершили про... |
![]() | |
Фокус на будущее: киноформные линзы меняют правила игры | |
Сотрудники лаборатории 3D-печати функциональны... |
![]() | |
ПГУ: Струна и закон Архимеда помогут сэкономить миллионы на нефтепродуктах | |
Ученые из Пензенского государственного ун... |
![]() | |
Российский минерал совершил революцию в мире двумерных материалов | |
Ученые Томского политехнического университета ... |
![]() | |
Свет из земли: как глина превратилась в дисплей | |
Мир дисплеев скоро изменится благодаря новым м... |
![]() | |
Будущее горнодобывающей промышленности: инновации, меняющие правила игры | |
Дэвид Джайлс, главный научный сотрудник MinEx ... |
![]() | |
В МИФИ создан радиоизотопный прибор для отечественной металлургии | |
В Национальном исследовательском ядерном униве... |
![]() | |
NatComm: Найден «благородный» способ увеличить вместимость карт памяти | |
Электронику будущего можно сделать еще ме... |
![]() | |
Преодоление физических барьеров: на пути к новым квантовым технологиям | |
Комментирует профессор Майя Вергниори, которая... |
![]() | |
Впервые в России: в Катайске начали выпуск уникальных насосов | |
Катайский насосный завод, который находится в&... |
![]() | |
Ученые ТПУ продемонстрировали, как у капель появляются «пальцы» | |
Исследователи из Томского политехническог... |