Araştırmacılar Bambuyu Güçlendirmek için Eşsiz Bir Bileşen Kullanıyorlar
UBC Okanagan araştırmacıları, biyokompozitlerin özelliklerini güçlendirmek ve onları daha güçlü hale getirmek için bir teknik uyarladılar. Teknik başlangıçta insan kalıntılarını mumyalamak için tasarlanmıştı.
UBCO Makine Mühendisliği Profesörü Dr. Abbas Milani, yeni malzemelerin ve yeşil kompozitlerin inovasyonu sayesinde, bambu ve diğer doğal lifler gibi malzemeleri gözden kaçırmak çok kolay, diyor. Bu lifler artık giyim, otomotiv endüstrisi, paketleme ve inşaat gibi birçok uygulamada kullanılmaktadır.
Araştırma ekibi şimdi sadece bu lifleri güçlendirmenin değil, aynı zamanda zamanla bozulma eğilimlerini azaltarak onları daha çevre dostu hale getirmenin bir yolunu buldu.
Malzeme ve İmalat Araştırma Enstitüsü’nün kurucu direktörü Dr. Milani, “Bambu, yumuşak bir çelikle neredeyse aynı güce sahipken daha fazla esneklik sergiliyor” diyor. “Düşük ağırlığı, maliyeti ve bol bulunabilirliği ile bambu, büyük umut vaat eden ancak şimdiye kadar büyük bir dezavantajı olan bir malzemedir.”
Bambu, yılda 30 milyon metrik tondan fazla üretilen, dünyanın en çok hasat edilen ve kullanılan doğal liflerinden biridir. Bununla birlikte, bambunun doğal lifleri suyu emebilir, nem alımı ve hava koşullarına bağlı olarak zamanla bozulabilir ve zayıflayabilir.
Bambuyu kurutmak için plastinasyon adı verilen bir işlem kullanan araştırma ekibi, daha sonra onu diğer lifler ve malzemelerle bir takviye olarak kullanıyor. Sonra onu yeni bir yüksek performanslı hibrit biyokompozit haline getiriyorlar.
İlk olarak 1977’de Gunther von Hagens tarafından geliştirilen plastinasyon, hayvan, insan ve mantar kalıntılarının uzun süreli korunması için yaygın olarak kullanılmış ve şimdi ileri malzeme uygulamalarına giden yolu bulmuştur. Raporun ortak yazarı ve yakın zamanda UBC Okanagan mezunu olan Daanvir Dhir, plastinasyonun kompozit malzemenin hem kısa hem de uzun vadeli kullanım için dayanıklılığını sağladığını söylüyor.
Dhir, “Plastine-bambu kompozit, karşılaştırılabilir kompozitlerden daha hafif ve daha dayanıklı bir malzeme oluşturmak için cam ve polimer elyaflarla karıştırıldı” diyor. “Bu çalışma, sentetik elyaf takviyeli polimer kompozitlerde bu tür plastine doğal liflerin kullanımını araştıran başka çalışma olmadığı için eşsizdir.”
Dhir, plastinasyon tekniği ile işlenmiş bu yeni dayanıklı hibrit bambu/dokuma cam elyaf/polipropilen kompozitin gelecek vaat ettiğini söylüyor.
Endüstriyel ortak NetZero Enterprises Inc. tarafından desteklenen araştırma, bambuya yalnızca az miktarda plastine malzeme eklenmesinin, elastik özelliklerini kaybetmeden kompozitin darbe emme kapasitesini artırabileceğini gösteriyor. Bu aynı zamanda malzemenin bozulma oranını da düşürür.
Dhir, plastinasyonun şu anda zaman alıcı olduğunu söylediğinden, bu sürecin optimizasyonu üzerinde daha fazla çalışma yapılması gerekiyor. Ancak, plastine doğal liflerin doğru bileşimini keşfetmenin yararının, daha düşük çevresel ayak izi ile birçok endüstride bozunmayan atıkların önemli ölçüde azalmasıyla sonuçlanacağına dikkat çekiyor.
Keten ve kenevir gibi diğer doğal liflerin plastinasyonunun etkisini optimize etmek ve araştırmak için gelecekteki çalışmalar devam etmektedir. Araştırmacılar ayrıca, malzemelerin yaşam döngüsü analizinin farklı uygulamalar altında yapılması ve plastine edilmemiş numunelerle karşılaştırılması gerektiğini öne sürüyorlar. Bu, çevresel ayak izi ve mekanik dayanıklılık etkileri arasındaki ilgili dengenin daha iyi bir resmini sağlayacaktır.
Dr. Milani, “Biyokompozitler, döngüsel ekonomi paradigması altında yeni uygulamalar bulmaya devam ediyor” diye ekliyor. “Bu kompozitleri geliştirmek için kullanılan yöntemlerdeki yenilikler, gelecekte de fayda sağlayacaktır.”
Kaynak: phys.org
