ขั้นตอนการผลิตพอลิเมอร์ใหม่ช่วยลดการใช้พลังงานได้ถึง 10 คำบัญชา

รายงานฉบับนี้บอกว่าขั้นตอนการโพลีเมอไรเซชันใหม่นี้ใช้พลังงานน้อยกว่า 10 เท่าและสามารถลดขนาดของเวลาได้ถึงสองเท่าในแนวทางการผลิตตอนนี้ ศ.จ.ด้านวิศวกรรมการบินรวมทั้งอวกาศแล้วก็คนเขียนนำ Scott White พูดว่า การพัฒนานี้นับว่าเป็นสิ่งที่น่าจะเป็นความเจริญรุ่งเรืองครั้งสำคัญทีแรกในอุตสาหกรรมการผลิตพอลิเมอร์แล้วก็โพลิเมอร์สมรรถนะสูงในเกือบจะครึ่งศตวรรษ

อุปกรณ์ที่ใช้ในการสร้างอากาศยานและก็รถยนต์มีสมรรถนะทางความร้อนรวมทั้งทางมายากลที่ดีเยี่ยม แต่กระบวนการผลิตเกิดเรื่องที่เสียค่าใช้จ่ายทั้งยังในแง่เวลาพลังงานและผลกระทบต่อสภาพแวดล้อม” นายไวท์กล่าวหนึ่งในเป้าหมายของเราเป็นการทุ่นค่าใช้จ่ายรวมทั้งเพิ่มการผลิต

ดังเช่นว่าการประกอบเครื่องบิน สำหรับผู้สร้างรายใหญ่รายหนึ่งของสหรัฐฯวิธีการรักษาส่วนใดส่วนหนึ่งของเรือบินขึ้นรถเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่สามารถใช้พลังงานได้มากกว่า 96,000 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมงและก็ผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้มากกว่า 80 ตันทั้งนี้ขึ้นอยู่กับแหล่งพลังงาน Theo sốliệucủaCơ quan Thông tin Nănglượng Hoa Kỳ, sốlượngđiệnnăngđósẽchiếmkhoảng 9 cănnhà trung bình trong mộtnăm.

ผู้สร้างสายการบินใช้เตาอบที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 60 ฟุตแล้วก็ยาวราวๆ 40 ฟุตซึ่งเป็นส่วนประกอบที่ใหญ่มหึมาอย่างไม่น่าเชื่อซึ่งเต็มไปด้วยส่วนประกอบความร้อนพัดลมท่อระบายความร้อนและก็เครื่องจักรที่สลับซับซ้อนอื่นๆ” นายไวท์กล่าว อุณหภูมิจะมากขึ้นราวๆ350 องศาฟาเรนไฮต์ในขั้นตอนที่ถูกต้องแม่นยำมากมายในรอบ 1 วันซึ่งเป็นกรรมวิธีที่ใช้พลังงานอย่างมากมายอย่างไม่น่าเชื่อ

คณะทำงานนี้เป็นส่วนหนึ่งส่วนใดของสถาบันเบ็คค์สถาบันวิทยาศาสตร์และก็เทคโนโลยีขั้นสูงที่มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ Urbana-Champaign แล้วก็สถาบัน White, เคมีศ.จ.และผู้อำนวยการของ Beckman Institute เจฟรีย์มัวร์หัวหน้าภาควิชาวิศวกรรมการบินและก็อวกาศ Philippe Geubelle รวมทั้งคุณครูด้านวิศวกรรมอุปกรณ์รวมทั้งวิศวกรรมศาสตร์ Nancy Sottos พวกเขาเสนอว่าพวกเขาสามารถควบคุมการเกิดปฏิกิริยาทางเคมีเพื่อลดขั้นตอนการบ่มด้วยโพลีเมอร์ มีพลังงานมากไม่น้อยเลยทีเดียวที่เก็บอยู่ในพันธะเคมีของเรซิ่นเพื่อเป็นเชื้อเพลิงให้กับวิธีการนี้” มัวร์กล่าว การเรียนรู้ที่จะปล่อยพลังงานนี้ในอัตราที่ถูก – ไม่เร็ว แต่ว่าไม่ช้าเกินไป – เป็นกุญแจสำคัญสำหรับการศึกษาและทำการค้นพบนี้

โดยการสัมผัสกับสิ่งที่เป็นเหล็กบัดกรีไปยังมุมหนึ่งของพื้นผิวของพอลิเมอร์เราสามารถเริ่มต้นคลื่นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นทางเคมีที่เรียงซ้อนซึ่งแพร่กระจายไปทั่ววัสดุได้” นายไวท์กล่าว เมื่อถูกเรียกปฏิกิริยาจะใช้เอนทาปีหรือพลังงานข้างในของปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันเพื่อส่งเสริมปฏิกิริยาด้านหน้าและก็รักษาวัสดุแทนที่จะเป็นแหล่งพลังงานด้านนอก 

คุณสามารถประหยัดพลังงานรวมทั้งเวลาได้ แม้กระนั้นไม่มีความจำเป็นว่าคุณภาพของสินค้าขั้นท้ายสุดจะต่ำลงยิ่งกว่ามาตรฐาน” Sottos กล่าว พวกเราสามารถเพิ่มความเร็วสำหรับการผลิตโดยการกระตุ้นปฏิกิริยาแข็งจากจุดมากยิ่งกว่าหนึ่งจุดแต่ว่าควรจะมีการควบคุมให้ละเอียดมิฉะนั้นจุดนัดพบของทั้งคู่คลื่นปฏิกิริยาจะก่อให้กำเนิดความร้อนขึ้นซึ่งทำให้มีการเกิดความไม่สมบูรณ์ที่สามารถลด วัสดุตลอดระยะเวลา 

ทีมงานได้ชี้ให้เห็นว่าปฏิกิริยานี้สามารถผลิตพอลิเมอร์คุณภาพสูงและไม่เป็นอันตรายในสิ่งแวดล้อมห้องปฏิบัติการที่มีการควบคุมอย่างยอดเยี่ยม พวกเขาวาดภาพกระบวนการที่รองรับการสร้างขนาดใหญ่เหตุเพราะความเข้ากันได้กับเทคนิคการประดิษฐ์ที่นิยมใช้อย่างเช่นการขึ้นรูปพิมพ์การพิมพ์ มิติและการฉีดเรซิ