Naukowiec z Virginia Tech College of Science chce zasilać samoloty i samochody za pomocą energii zmagazynowanej w ich zewnętrznych powłokach. Być może znalazł metodę aby tego dokonać za pomocą porowatych włókien węglowych wykonanych z tak zwanych kopolimerów blokowych.
Włókna węglowe, znane już jako wysokowydajny materiał konstrukcyjny, są szeroko stosowane w przemyśle lotniczym i motoryzacyjnym. Są wytrzymałe mechanicznie, chemicznie odporne, ognioodporne, przewodzą elektryczność, i, co najważniejsze, lekkie. Ich niewielka waga poprawia efektywność paliwową i energetyczną. Guoliang Liu wpadł na pomysł stworzenia włókien węglowych, które nie tylko byłyby użyteczne strukturalnie, ale również pod względem funkcjonalnym.
Liu powiedział, że włókna węglowe mogą być zaprojektowane tak, by miały rozproszone równomiernie mikropęcherzyki, podobne do gąbki, która magazynowałaby jony energii. Po udoskonaleniu długoletniej konwencjonalnej metody chemicznego wytwarzania włókien węglowych, Liu opracował teraz proces syntezy porowatych włókien węglowych z jednakowymi rozmiarami i odstępami.
Liu zastosował wielostopniowy proces chemiczny, wykorzystując dwa polimery – długie, powtarzające się łańcuchy cząsteczek – nazywane poliakrylonitrylem (PAN) i poli (metakrylanem akrylonitrylu-bloku metylu) (PMMA). PAN jest dobrze znany w dziedzinie chemii polimerów jako związek prekursorowy do włókien węglowych. PMMA działa natomiast jako środek zatrzymujący materiał, który jest później usuwany w celu utworzenia porów. Wspomniany badacz wymyślił nowy sposób łączenia PAN i PMMA, tworząc tak zwany kopolimer blokowy. Jedna połowa złożonego polimeru to PAN, a druga połowa to PMMA.
Po zsyntetyzowaniu kopolimeru blokowego w laboratorium, lepki roztwór poddano następnie trzem procesom chemicznym w celu uzyskania porowatych włókien węglowych.Być może najbardziej przełomowa jest w tym przypadku możliwość zastosowania kopolimerów blokowych w celu stworzenia jednolitych porowatych struktur magazynujących energię.
[Źródło: phys.org]
Czytaj też: Dzięki laserowi da się przetworzyć nanowłókna węglowe w diament
