Både bil- och flygplanstillverkare och andra som behöver starka, lätta och värmetåliga material skulle kunna dra nytta av en ny tillverkningsprocess som bara kräver en snabb beröring från en liten värmekälla för att skicka en härdande våg genom en polymer.
Forskare vid University of Illinois i USA har utvecklat en ny process för härdning av polymerer, som skulle kunna göra tillverkningen av polymerer både billigare, snabbare och mindre energikrävande. Enligt forskarna minskar den nya processen energiförbrukningen med hela tio storleksordningar och tidsförbrukningen med två storleksordningar jämfört med den nuvarande tillverkningsprocessen.
- De material som används vid tillverkning av flygplan och bilar har utmärkt termisk och mekanisk prestanda, men tillverkningsprocessen är kostsam när det gäller både tid, energi och miljöpåverkan. Ett av våra mål är att minska kostnaderna och öka produktionen, säger Scott White vid University of Illinois.
Till exempel kan härdningen av en enda sektion av ett passagerarflygplan enligt Scott White förbruka mer än 96 000 kilowattimmar energi och producera mer än 80 ton koldioxid, beroende på vilken energikälla som används.
- Temperaturen höjs till omkring 175 grader Celsius i en serie mycket exakta steg under en ungefär 24 timmar lång cykel. Det är en oerhört energikrävande process, förklarar Scott White.
Den nya processen utnyttjar istället den energi som finns lagrad i materialets kemiska bindningar och nyckeln till upptäckten var enligt Jeffrey Moore vid University of Illinois att lära sig att frigöra denna energi i rätt takt.
- Genom att röra vid ett hörn av polymerens yta med vad som i huvudsak är en lödkolv kan vi starta en kaskadliknande våg av kemiska reaktioner som fortplantar sig genom hela materialet, säger Scott White.
Efter att ha demonstrerat att processen kan producera säkra polymerer av hög kvalitet i en välkontrollerad laboratoriemiljö föreställer forskarna sig nu att den kan användas vid storskalig produktion.
