Kompozitok alumínium és acél helyett
Dinamikus vezetési élményt, könnyebb össztömeget és jobb teljesítményt ígérnek a Jaguar Land Rover fejlesztései, melyekben könnyű kompozit anyagok alkalmazási lehetőségeit kutatják. Az elektromos autók hatótávja így számottevően növekedhet, ennek köszönhetően pedig jelentős mennyiségű CO2-kibocsátás kerülhető el az autóhasználat során.
A cél a gyártott járművek merevségének növelése, miközben a tömeget kb. 35 kilogrammal csökkentik. Ehhez szénszál-erősítésű kompozitokkal helyettesítenek kulcsfontosságú alumínium és acél alkatrészeket. Az így elért tömegcsökkenés kompenzálhatja a nagyobb méretű akkumulátorok jelentette többletsúlyt – ezzel hosszabb hatótáv érhető el, amely az elektromos autók esetén kulcsfontosságú követelmény a felhasználók részéről.
A Jaguar Land Rover vezette konzorcium iparági és kutató partnerekkel dolgozik a jövő elektromobilitásán. Ebben kulcsszerep jut a könnyű szerkezeti kialakításoknak, az új kompozit anyagoknak, valamint az alacsony emissziójú hajtásláncoknak. Csak ezekkel tehető ugyanis fenntarthatóvá az elektromos autózás: ami így nemcsak hangzatos vállalás, hanem elérhető cél lehet.
Nagy méretű kompozit alkatrészek helyszíni javítása
Az olyan nagy méretű és geometriailag összetett kompozit alkatrészek javítása, mint a repülőgépszárnyak, több szempontból is kihívást jelent. Egyrészt az összetett formák megtartása, másrészt az érzékeny anyagok precíz javítása sem egyszerű. Méretükből fakadóan azonban a szállítás megoldása sem kis feladat. Az amerikai Veelo Technologies a múlt hónapban szabadalmaztatta speciális, hordozható eszközét, amely a kompozit alkatrészek javításához szükséges hő előállítására és megtartására képes. Ezzel a drága és összetett gépelemek javítása olcsóbb lehet, továbbá kevesebb szállítást igényel. Mindemellett a hőtartó paplan rugalmas is: így a javítás során nem kell aggódni a mechanikai sérülésektől.
Kompozitok újrahasznosítása
A kompozitok életciklusa, csakúgy, mint bármely használat anyagé, véges. Épp ezért, gondoskodnunk kell a megfelelő megsemmisítésről, illetve lehetőség szerint az újrahasznosításukról is. Utóbbi azonban – mivel többkomponensű anyagokról van szó –, egyáltalán nem egyszerű.
A két legelterjedtebb módja a kompozitalkotók szétválasztásának az égetés és a kémiai oldás. Mindkét eljárás költséges, azonban az értékes alkotók részben visszanyerhetők általuk. Egy lengyel–holland kutatócsoport most mégis a teljes értékű újrahasznosítás lehetőségeit vizsgálja: a felsorolt eljárások ugyanis nemcsak költségesek, hanem energiaigényesek is.
A csapat célja, hogy olyan felhasználási lehetőségeket találjon a kompozitból készült elemek újrahasznosítására, ahol az alkatrészek teljes egészében beépíthetők, tulajdonságaik pedig részben vagy egészben kihasználhatók. Így például a turbinalapátokból épülhet gyalogos-átkelőhíd vagy töltés is. A cél, hogy az anyag tulajdonságait (figyelembe véve a használatból eredő képességromlásokat) a lehető legjobban kihasználják.
Klímavédelem biokompozitokkal
A mindennapi használati tárgyak és az ipari alapanyagok környezetterhelése sem elhanyagolható, így nemcsak a gyártás erőforrásigényét és emisszióját szükséges csökkenteni, hanem a gyártott termékek életciklusára vetített teljes környezetterhelést is. Ehhez elengedhetetlen a tudatos anyagválasztás, amelyet a Texas A&M Engineering és az Ecole Nationale Superieure d’Arts et Métiers (ENSAM) közös kutatócsoportja is hangsúlyoz.
A kutatók olyan kompozitok fejlesztésével kísérleteznek, amelyek természetes szálerősítéseket tartalmaznak. Ezek a biokompozitok mátrixanyagként megújuló vagy nem megújuló forrásokól származó polimerekből épülnek fel. A létrehozott kompozitok újrahasznosítása így sokkal egyszerűbb és kevésbé környezetterhelő, mint a hagyományos, jól ismert kompozitok esetén.
A fejlesztések célja, hogy a biokompozitok megmunkálása is ugyanolyan rutinszerűvé válhasson, mint a további anyagoké: a magas hőterhelés és a nagymértékű súrlódás azonban megnehezíti a hagyományos megmunkálási eljárások alkalmazását. Az eredmények azonban biztatóak, a jövőnk szempontjából pedig nemcsak a polimerek és a kompozitok terén érdemes megújuló vagy legalábbis természetes alapanyagokat választanunk.
