Fibra de Carbono Poderá Ser Reciclada

A fibra de carbono é um material sintético composta de finos filamentos contendo entre 5 e 10 micrometros de diâmetro e composto principalmente de carbono. Cada filamento é a união de milhares de fibras. É uma fibra sintética porque é fabricada a partir da poliacrilonitrila. Possui propriedades mecânicas semelhantes às do aço e é leve como madeira ou plástico. Por sua dureza tem maior resistência ao impacto.

O sucesso das fibras de carbono é fácil de atestar pois substituíram os metais em inúmeras aplicações, dos aviões e turbinas eólicas aos carros e artigos esportivos. Ainda assim, não é um material perfeito: Uma vez danificadas, as fibra de carbono são muito difíceis de se reparar ou reciclar. Mas agora, uma solução para essa deficiência pode estar a caminho, pois graças ao trabalho do pesquisador e professor Mithil Kamble e colegas da Universidade de Washington, estamos perto de nova classe de fibra de carbono que é tão forte e leve quanto as fibras tradicionais, mas pode ser “curada” repetidamente com calor, revertendo danos.

Com isso, além de permitir consertar as peças danificadas, isso também irá oferecer um meio de quebrar as fibras e reciclá-las quando a peça chegar ao fim de sua vida útil.

O novo material compósito faz parte de um grupo recentemente desenvolvido, conhecido como vitrímeros reforçados com fibra de carbono, uma espécie de vidro reforçado, que apresenta uma mistura de propriedades sólidas e fluidas. Os materiais normalmente usados atualmente, seja em artigos esportivos ou aeroespaciais, são polímeros reforçados com fibra de carbono onde se enquadram em duas categorias: termofixos ou termoplásticos. A variedade “solidificada” contém um epóxi, um material parecido com cola, no qual as ligações químicas que o mantêm coeso endurecem permanentemente. A versão “plástica” contém um tipo de cola mais suave, para que possa ser derretida e retrabalhada, mas esse ganho tem um custo, com perdas de resistência e rigidez.

Os vitrímeros, por outro lado, são formados por grupos moleculares que podem conectar, desconectar e reconectar, fornecendo um meio-termo entre aqueles dois. O especialista Vashisth descreve:

Imagine que cada um desses materiais é uma sala cheia de pessoas,” descreve Vashisth. “Na sala dos termofixos, todas as pessoas estão de mãos dadas e não soltam. Na sala dos termoplásticos, as pessoas se cumprimentam dando as mãos e então passam adiante. Na sala dos vitrímeros, as pessoas apertam a mão da pessoa próxima, mas têm a capacidade para trocar apertos de mão e fazer novos amigos, de forma que o número total de interconexões permanece o mesmo. Essa reconexão é como o material é reparado, e este trabalho foi o primeiro a usar simulações em escala atômica para entender os mecanismos subjacentes a esses apertos de mão químicos.

Por fim, a equipe de pesquisa acredita que os vitrímeros podem ser uma alternativa viável para muitos produtos atualmente fabricados a partir de termofixos, algo extremamente necessário porque os compósitos termofixos já começaram a se acumular nos aterros sanitários. Os vitrímeros curáveis seriam uma grande mudança em direção a um material dinâmico com um conjunto diferente de considerações em termos de custo de ciclo de vida, confiabilidade, segurança e manutenção.

__________________________________________________________________________________________________________

Fonte: Inovação Tecnologica e Artigo Reversing fatigue in carbon-fiber reinfo. Revista: Carbonv.

Para visitar o artigo original, segue o DOI: 10.1016/j.carbon.2021.10.078.

Se você gostou, não deixe de participar através de sugestões, críticas e/ou dúvidas. Aproveitem para assinar o Blog, curtir a Página no Facebook, interagir no Grupo do Facebook, além de acompanhar publicações e ficar por dentro do Projeto Universo NERD, de sorteios, concursos e demais promoções.