由農(nóng)業(yè)廢棄物制成的復(fù)合材料可用于在汽車和海洋工業(yè)中產(chǎn)生可持續(xù)、輕質(zhì)和低成本的應(yīng)用。
樸茨茅斯大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組開發(fā)了一種生物復(fù)合材料，使用椰棗纖維生物質(zhì)(生物質(zhì)是一個(gè)術(shù)語，包括來自植物的廢物、食物廢物和污水)，可用于汽車保險(xiǎn)杠和車門內(nèi)襯等非結(jié)構(gòu)部件。該團(tuán)隊(duì)還參與了來自INRA劍橋大學(xué)(法國國家農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，專門從事農(nóng)業(yè)科學(xué)研究的研究所)和英國南方大學(xué)的研究人員。
與玻璃纖維和碳纖維增強(qiáng)的合成復(fù)合材料不同，棗纖維聚己內(nèi)酯生物復(fù)合材料是完全可生物降解、可再生、可持續(xù)和可回收的。
在發(fā)表在《工業(yè)作物和產(chǎn)品》雜志上的一項(xiàng)研究中，研究人員測試了生物復(fù)合材料的機(jī)械性能。他們發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的人工復(fù)合材料相比，椰棗纖維PCL具有更高的拉伸強(qiáng)度和更好的低速抗沖擊性能。
樸茨茅斯大學(xué)先進(jìn)材料與制造(AMM)研究小組負(fù)責(zé)人、該研究的合著者Hom Dhakal博士說：“研究椰棗廢棄生物質(zhì)作為輕質(zhì)復(fù)合材料增強(qiáng)劑的適用性，為利用這種材料開發(fā)低成本、可持續(xù)和輕質(zhì)的生物復(fù)合材料提供了一個(gè)很好的機(jī)會(huì)。
“這項(xiàng)工作的影響將非常顯著，因?yàn)檫@些輕質(zhì)替代品有助于減輕車輛重量，從而有助于降低油耗和二氧化碳排放?？沙掷m(xù)材料可以用比玻璃纖維和碳纖維更少的能量制造，并且是可生物降解的，因此它們更容易回收?！?
本研究是首次全面評(píng)價(jià)椰棗纖維生物復(fù)合材料力學(xué)性能的研究之一。
棗纖維是北非和中東地區(qū)最常用的天然纖維之一。棗樹產(chǎn)生大量農(nóng)業(yè)廢棄物，焚燒或掩埋，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和重要土壤微生物的破壞。椰棗樹通常用作布萊斯的部分是鞘。鞘是包圍植物樹干的樹的一部分。修剪時(shí)葉子經(jīng)常會(huì)撕裂。
“這是一段漫長的旅程，”達(dá)喀爾博士說。“我們必須有耐心和毅力才能產(chǎn)生影響。挑戰(zhàn)在于獲得一致和可靠的特性。說服人們使用新材料，如天然纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，用于非結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)應(yīng)用需要很長時(shí)間。
“應(yīng)對這些挑戰(zhàn)需要學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和行業(yè)之間的進(jìn)一步研究和創(chuàng)新?！?
達(dá)卡爾博士和他的團(tuán)隊(duì)一直與該行業(yè)密切合作，測試由可持續(xù)材料制成的零件的強(qiáng)度和可行性，如椰棗、亞麻、和黃麻纖維。AMM研究團(tuán)隊(duì)一直與來自世界各地研究機(jī)構(gòu)的研究人員合作。
近18個(gè)月來，集團(tuán)在期刊上發(fā)表了多篇影響因子較高的論文，包括復(fù)合材料科學(xué)與技術(shù)、復(fù)合材料A部、復(fù)合材料b部。
最近，一項(xiàng)發(fā)表在《復(fù)合材料第一部分：應(yīng)用科學(xué)與制造》雜志上的合作研究探索了利用廢棄葉鞘椰棗纖維進(jìn)行復(fù)合材料增強(qiáng)的潛力。
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