Pierwsze włókna węglowe o jednolitej porowatej strukturze

Fot. Pixabay CC0

Profesor w Virginia Tech College of Science chce zasilać samoloty i samochody za pomocą energii zmagazynowanej w ich zewnętrznych powłokach. Być może odkrył ścieżkę do tej wizji za pomocą porowatych włókien węglowych wykonanych z tak zwanych kopolimerów blokowych.

Włókna węglowe, będące wysokowydajnym materiałem konstrukcyjnym, są szeroko stosowane w przemyśle lotniczym i motoryzacyjnym. Te cienkie, podobne do włosów pasma, posiadają wiele doskonałych właściwości: są mocne, chemicznie odporne, przewodzące prąd, a co najważniejsze – są lekkie. Poprawia to efektywność paliwową i energetyczną, generując szybsze coraz szybsze dysze i pojazdy.

Guoliang "Greg" Liu, z Virginia Tech College of Science, wpadł na pomysł stworzenia włókien węglowych, które nie tylko byłyby użyteczne strukturalnie, ale również funkcjonalnie, będąc np. magazynem energii. By było to możliwe, konieczne jest zaprojektowanie włókien tak, aby miały „luki", w których można umieścić jony.

Liu opracował proces ich syntezy, wykorzystując dwa polimery - długie, powtarzające się łańcuchy cząsteczek. Były już one wykorzystywane w przeszłości przez innych badacze, poprzez mieszanie ich oddzielnie w roztwór, co tworzyło co prawda pory, ale o różne wielkości. Pomysł Liu polegał na utworzeniu kopolimeru blokowego, tworzonego po połowie przez każdy z polimerów, powiązanych kowalencyjnie.

Liu komentuje opracowaną technologię w następujący sposób: "Otwiera sposób, w jaki myślimy o projektowaniu materiałów do przechowywania energii. Teraz możemy zacząć myśleć o włóknach węglowych jako o materiale nie tylko strukturalnym, ale także funkcjonalnym".

(KB)