Jauns veids, kā iegūt oglekļa šķiedru — Deivida L. Čendlera atklājums
Deivids L. Čendlers, Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta pētnieks, ir veicis revolucionāru atklājumu oglekļa šķiedras ražošanas jomā. Oglekļa šķiedra ir būtisks materiāls daudzās nozarēs, tostarp aviācijā, automobiļu rūpniecībā un celtniecībā, pateicoties tās augstajai stiprības un svara attiecībai un izturībai. Tomēr tradicionālās oglekļa šķiedras ražošanas process ir dārgs un energoietilpīgs. Čendlera atklājums ievieš jaunu, efektīvāku veidu oglekļa šķiedras ražošanai.
Tradicionālajā oglekļa šķiedras ražošanā polimēru šķiedras tiek uzkarsētas līdz ārkārtīgi augstām temperatūrām, aptuveni 2500 grādiem pēc Fārenheita, vidē, kurā nav skābekļa. Šo procesu sauc par pirolīzi, un tā rezultātā veidojas oglekļa šķiedras. Tomēr šis process prasa daudz enerģijas un rada lielu daudzumu gāzu emisiju. Čendlera atklājums ievieš jaunu metodi, ko sauc par "aukstās plazmas pirolīzi".
Aukstā plazmas pirolīze ietver zemas temperatūras plazmas, jonizētas gāzes, izmantošanu, lai polimēru šķiedras sadalītu oglekļa šķiedrās. Šis process prasa daudz mazāk enerģijas nekā tradicionālā pirolīze, jo plazmu var radīt istabas temperatūrā. Turklāt aukstā plazmas pirolīze rada mazāk gāzu emisiju.
Čendlera komanda ir pārbaudījusi jauno procesu ar dažādām polimēru šķiedrām, tostarp poliakrilnitrilu (PAN) un lignīnu. PAN parasti izmanto tradicionālajā oglekļa šķiedras ražošanā, savukārt lignīns ir papīra un celulozes rūpniecības blakusprodukts. Komanda atklāja, ka abus materiālus var veiksmīgi pārvērst oglekļa šķiedrās, izmantojot aukstās plazmas pirolīzes procesu.
Šis atklājums varētu būtiski ietekmēt oglekļa šķiedras nozari, padarot ražošanas procesu ilgtspējīgāku un rentablāku. Turklāt lignīna kā izejmateriāla izmantošana varētu samazināt atkritumu daudzumu papīra un celulozes rūpniecībā. Čendlers un viņa komanda turpina pilnveidot aukstās plazmas pirolīzes procesu un tuvākajā nākotnē cer to paplašināt rūpnieciskai lietošanai.
Noslēgumā jāsaka, ka Deivida L. Čendlera atklājums par aukstās plazmas pirolīzi oglekļa šķiedras ražošanai ir būtisks sasniegums materiālu zinātnes jomā. Šis jaunais process var padarīt oglekļa šķiedras ražošanu ilgtspējīgāku, rentablāku un daudzpusīgāku. Būs aizraujoši redzēt, kā šī tehnoloģija attīstīsies turpmākajos gados.
