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CFRP是一種輕質(zhì)、堅固且堅韌的復(fù)合材料，可用于減輕汽車、飛機和航天器的重量并提高燃油效率。然而，傳統(tǒng)的CFRP很難回收，大多數(shù)都是一次性材料，因此碳足跡很大。相比之下，橡樹嶺國家實驗室的閉環(huán)技術(shù)（發(fā)表在期刊《Cell Reports Physical Science》上），以應(yīng)對上述挑戰(zhàn)。
圖片來源：橡樹嶺國家實驗室
“我們將動態(tài)交聯(lián)融入商品聚合物中，使其功能化。然后，我們添加了交聯(lián)劑，使其像熱固性材料一樣，”ORNL化學(xué)家兼發(fā)明家Md Anisur Rahman說道。“動態(tài)交聯(lián)使我們能夠打破化學(xué)鍵并重新加工或回收碳纖維復(fù)合材料。”
傳統(tǒng)的熱固性材料是永久交聯(lián)的。一旦合成、固化、模塑并定形，就無法再加工。另一方面，ORNL的系統(tǒng)將動態(tài)化學(xué)基團添加到聚合物基體及其嵌入的碳纖維中。聚合物基體和碳纖維可以經(jīng)歷多次再加工循環(huán)，而不會損失機械性能，例如強度和韌性。
Rahman與ORNL化學(xué)家Tomonori Saito一起領(lǐng)導(dǎo)這項研究，此外Rahman和ORNL博士后研究員Menisha Karunarathna Koralalage進行了大部分實驗。三人已為這項創(chuàng)新申請了專利。