De koolstofvezel van morgen zou gemaakt kunnen zijn van plastic zakken

Anonim

De koolstofvezel van morgen zou gemaakt kunnen worden van plastic zakken

Wetenschap

Ben Coxworth

29 maart 2012

Enkele koolstofvezelvormen, gemaakt van polyethyleen met behulp van Oak Ridge's nieuwe techniek

Dankzij onderzoek dat momenteel wordt uitgevoerd in het Oak Ridge National Laboratory van het Amerikaanse ministerie van Energie, kunnen onze ongewenste plastic zakken op een dag worden gerecycled tot koolstofvezel. Niet alleen dat, maar de eigenschappen van de vezels zelf kunnen worden verfijnd, waardoor verschillende soorten koolstofvezel kunnen worden gemaakt voor specifieke toepassingen.

Het Oak Ridge-team, geleid door materiaalwetenschapper Amit Naskar, begint met polyethyleen-basisvezels - deze zouden mogelijk afkomstig kunnen zijn van plastic afvalbronnen, zoals boodschappentassen en tapijtafvalresten. Met behulp van een "op een multi-component smeltextrusie gebaseerde vezelspinwerkwijze" kunnen de oppervlaktecontouren van deze vezels worden aangepast en kan hun diameter worden gemanipuleerd met submicronprecisie. Het is ook mogelijk om hun porositeit te regelen.

Bundels van deze vezels worden in een eigen zuur chemisch bad gedompeld. Een proces dat bekend staat als sulfonering zorgt ervoor dat de plastic moleculen aan elkaar binden, waardoor elke bundel vezels wordt omgezet in een gekoppelde zwarte vezel.

Wanneer ze vervolgens worden blootgesteld aan zeer hoge temperaturen, zullen deze vezels niet smelten. De hitte zorgt er echter voor dat veel van hun chemische componenten in een gasvormige toestand veranderen. Nadat deze zijn ontgast, blijft er een vezel over die voornamelijk uit koolstof bestaat.

Veel toepassingen zijn voorzien voor de van kunststof afgeleide koolstofvezel - vanwege zijn afstelbare porositeit, kan deze bijzonder geschikt zijn voor toepassingen zoals filtratie of energieoogst. Het is ook te hopen dat het materiaal kan worden gebruikt door de Amerikaanse auto-industrie, om stoere maar toch lichtgewicht, goedkope auto-onderdelen te maken.

Onlangs verscheen er een paper over het onderzoek in het tijdschrift Advanced Materials .

Bron: Oak Ridge National Laboratory

Enkele koolstofvezelvormen, gemaakt van polyethyleen met behulp van Oak Ridge's nieuwe techniek