Novi način izrade karbonskih vlakana – otkriće Davida L. Chandlera
David L. Chandler, istraživač na Massachusetts Institute of Technology, došao je do revolucionarnog otkrića u području proizvodnje karbonskih vlakana. Ugljična vlakna ključni su materijal u mnogim industrijama, uključujući zrakoplovnu, automobilsku i građevinsku, zbog svog visokog omjera čvrstoće i težine i izdržljivosti. Međutim, proces proizvodnje tradicionalnih karbonskih vlakana je skup i energetski intenzivan. Chandlerovo otkriće uvodi novi, učinkovitiji način za izradu karbonskih vlakana.
U tradicionalnoj proizvodnji karbonskih vlakana, polimerna vlakna se zagrijavaju na ekstremno visoke temperature, oko 2500 stupnjeva Fahrenheita, u okruženju bez kisika. Taj se proces naziva piroliza i rezultira stvaranjem karbonskih vlakana. Međutim, ovaj proces zahtijeva puno energije i proizvodi veliku količinu emisija plinova. Chandlerovo otkriće uvodi novu metodu nazvanu "piroliza hladnom plazmom".
Piroliza hladnom plazmom uključuje korištenje plazme niske temperature, plina koji je ioniziran, za razbijanje polimernih vlakana u ugljična vlakna. Ovaj proces zahtijeva puno manje energije od tradicionalne pirolize jer se plazma može generirati na sobnoj temperaturi. Osim toga, piroliza hladnom plazmom proizvodi manje emisija plinova.
Chandlerov tim je testirao novi proces na nizu polimernih vlakana, uključujući poliakrilonitril (PAN) i lignin. PAN se obično koristi u tradicionalnoj proizvodnji karbonskih vlakana, dok je lignin nusprodukt industrije papira i celuloze. Tim je otkrio da se oba materijala mogu uspješno pretvoriti u karbonska vlakna korištenjem procesa pirolize hladnom plazmom.
Ovo bi otkriće moglo imati značajan utjecaj na industriju karbonskih vlakana tako što će proizvodni proces učiniti održivijim i isplativijim. Osim toga, korištenje lignina kao izvornog materijala moglo bi smanjiti otpad u industriji papira i celuloze. Chandler i njegov tim nastavljaju usavršavati proces pirolize hladnom plazmom i nadaju se da će ga proširiti za industrijsku upotrebu u bliskoj budućnosti.
Zaključno, otkriće pirolize hladne plazme Davida L. Chandlera za proizvodnju ugljičnih vlakana veliki je napredak u području znanosti o materijalima. Ovaj novi proces ima potencijal učiniti proizvodnju karbonskih vlakana održivijom, ekonomičnijom i svestranijom. Bit će uzbudljivo vidjeti kako će se ova tehnologija razvijati u godinama koje dolaze.
