Dadas as preocupações com o aquecimento global do clima, os pesquisadores estão trabalhando arduamente para minimizar a quantidade de combustível que todos nós usamos no dia a dia. A redução do peso dos veículos diminuirá a quantidade de combustível necessária para movê-los, e coloque o dinheiro de volta no bolso.

Em um estudo publicado recentemente em Chemical Engineering Journal , pesquisadores da Universidade de Kanazawa modificaram quimicamente um produto residual industrial, e processado em um possível material estrutural leve. Este desenvolvimento pode aumentar a economia de combustível do transporte privado e comercial.

Os pesquisadores começaram com a lignina Kraft, um subproduto de um processo comum de polpação de madeira. As fábricas de papel geralmente queimam lignina Kraft para gerar energia, porque é difícil de usar para qualquer coisa, exceto para fins especializados. O processamento químico da lignina Kraft em um material mais útil melhoraria a sustentabilidade ambiental da produção de papel.

"Realizamos uma modificação química do polímero de lignina Kraft conhecido como acetilação, "diz o primeiro autor László Szabó." Otimizar a extensão da acetilação foi fundamental para o nosso esforço de pesquisa. "

Uma reação controlada foi importante para otimizar a capacidade da lignina Kraft de ser compatível com outro polímero chamado poliacrilonitrila, e assim preparar fibras de carbono de qualidade criando um composto de engenharia. Se houver pouca ou muita acetilação, as fibras de carbono são de baixa qualidade.

"Nossa reação foi bastante branda, produzindo apenas um produto secundário bastante benigno - acetona - sem alterar a polidispersidade da lignina Kraft, "explica Kenji Takahashi, co-autor sênior. "Assim, fomos capazes de misturar lignina Kraft com poliacrilonitrila para obter uma solução dope para eletrofiação contendo segmentos de polímero mais compatíveis e, eventualmente, fabricar fibras de carbono de qualidade."

Os tapetes de fibra de carbono dos pesquisadores contêm fibras uniformes finas, sem o tratamento térmico diminuindo a qualidade da fibra. Na verdade, em comparação com a lignina Kraft não modificada, usando o polímero modificado, o tapete de fibra exibiu uma melhoria de quase 3 vezes na resistência mecânica.

"O desempenho mecânico de nossas fibras é atribuível à estrutura grafítica sob medida dos materiais, "explica Szabó." Este resultado é devido às interações melhoradas do polímero levando a uma rede polimérica mais alinhada que é então submetida ao tratamento térmico. "

Compostos projetados são comuns em espaçonaves, carros, plástico, concreto, e muitos outros produtos e tecnologias. Quando esses pesquisadores minimizam o custo de preparação de suas novas fibras de carbono, talvez os veículos do futuro sejam mais leves, mais durável, e mais eficiente em termos de combustível. Dado que toda indústria usa transporte, todos economizarão dinheiro e todos os negócios serão mais sustentáveis ​​do ponto de vista ambiental.