Akıllı malzemeler, istenen özelliklerde kompozit bileşenler üretilmesi için faydalı olmaktadır, ancak bazı şekillerde mevcut üretim süreçleri 1960’ların sonlarından beri gelişmemiştir. FIBRALSPEC projesi, performansı artırırken daha güncel, sürdürülebilirlik sorunlarını ele almayı amaçlamaktadır.
Kompozit yapılarda, özellikle de karbon elyaf kullanılan tasarımlarda, mühendisler üretim sınırlarını çok geliştirmiş, farklı özelliklere sahip ve düşük maliyetle ürünler geliştirmeyi başarmışlardır. Bununla birlikte, 50 yıldan fazla süren araştırmalar ve büyüyen endüstrinin çok sayıda uygulamayı üretmesinden sonra, mevcut petrol standardı hammaddelere alternatif olabilecek yeni yeşil öncülere (fiberleri yapmak için kullanılan hammaddelere) ihtiyaç duyulmaktadır.
AB tarafından finanse edilen FIBRALSPEC projesi, karbon elyaf üretimini, organik bir polimer olan lignin gibi yenilenebilir kaynaklardan geliştirmeyi başardı. Proje, esnek süperkapasitörler ve Güvenli Acil Durum Barınakları (RDSES) gibi farklı uygulamaların oluşturulması için güçlendirilmiş kompozit teknolojiyi kullanmayı başardı. FIBRALSPEC ile, nanofiberlerin üretimi için yeni nesil hammaddeler, üretim hatları ve prototip Operasyonel Mekanik-Elektro Spinner geliştirildi.
Gelişmiş özelliklere sahip karbon fiberler
Karbon fiber (CF) kompozit malzemeler, günlük hayatımıza giderek daha fazla entegre oluyor. Bu kompozitler, akıllı materyallerin ve yapıların oluşturulmasında anahtardır. Hafifliği, yüksek mukavemeti ve düşük sertliği içeren özellikler, bu malzemeleri nakliye, elektronik ve inşaat gibi geniş bir yelpazede endüstriyel sektörlerde cazip kılmaktadır.
FIBRALSPEC projesi koordinatörü olan Profesör Costas Charitidis, “CF’lerin endüstriyel ölçekli üretimi 1960’lı yılların sonlarında başladığı halde, devam eden üretim zorluklarının halen iyileştirmesi gerekiyor.”
FIBRALSPEC ekibi üretim tekniklerini geleneksel kompozit üretime göre uygulayabilmiştir. Lignine dayanan karbon fiberlerin yeşil öncüleri de bu proje ile üretilmiş ve stabilizasyon-oksidasyon süreci optimize edilmiştir. Çevreye duyarlı süreçlerin artması ile ilgili olarak, atık karbon fiberlerden üretilebilecek ticari ürünler sağlamak için yeni teknikler geliştirilmiştir.
Öncelikle projede, karbon fiber üretim sürecin başlangıcından itibaren yeniden kullanım ve geri dönüşüm stratejilerinin yeşil kimlik bilgilerini ölçmek için Yaşam Döngüsü Analizi’ni uyguladı.
FIBRALSPEC’in hedeflerinden biri, Avrupalı endüstrilerin, ithal karbon elyaf ve öncülerine bağımlılığı ile mevcut tedarik zincirinden daha bağımsız hale gelmelerine yardımcı olmaktır. Bu amaca yönelik olarak proje, birçok uygulamada güç sağlamak için kullanılan süperkapasitör teknolojisinin geliştirilmesinede odaklanmıştır.
Profesör Charitidis’in özetlediği gibi, “Projemiz, Avrupa’yı taşımacılık, elektronik, havacılık, inşaat, enerji ve eğlence gibi stratejik alanlarda endüstriyel liderliğe ve rekabetçiliğe yönlendirmeye yardımcı olmakta” diyor.
Ekip, FIBRALSPEC süreçlerini endüstriyel seviyelere ölçeklendirmenin fizibilitesini planlıyor. Hedeflenen endüstriyel ortaklıklar ile laboratuvar ölçekli üretimin büyük ölçekli, maliyet etkin süreçlere aktarılması için gerekli bilgi alışverişi planlanmaktadır.
Kaynak : phys
