Stworzono pierwszy na świecie aerożel wykonany ze starych opon gumowych

Naukowcy z Uniwersytetu opracowali sposób na opłacalny recykling zużytych opon. Stworzyli z nich wielofunkcyjny gumowy aerożel wysokiej jakości. Po raz pierwszy taki materiał jest wytwarzany z zużytych opon.

Złomowane opony to duży problem, gdyż są bardzo trwałe i nie ulegają biodegradacji. Według NUS, 49% jest spalanych w celu wytworzenia energii (co wytwarza toksyczne substancje), a przynajmniej 11% trafia na wysypiska śmieci. Pozostałe 40% jest poddawanych jest recyklingowi, ale przetwarzanie zużytej gumy jest kosztowne i energochłonne.

Aerożel to ultralekki materiał syntetyczny o wyjątkowo małej gęstości. Na jego masę składa się w 90-99,8% powietrze, a resztę stanowi materiał porowaty, który tworzy strukturę. Aerożele są obecnie najlżejszymi substancjami stałymi. Mają bardzo dobre właściwości mechaniczne, są odporne na ściskanie i rozciąganie.

Wszystkie te cechy aerożelu sprawiają, że jest odpowiednim materiałem do budowania statków kosmicznych. Stosuje się go jako warstwę izolacyjną w skafandrach kosmonautów. Znajduje zastosowanie również w lotnictwie.

Naukowcy najpierw rozdrobnili zużyte opony otrzymując drobne włókna gumowe. Następnie moczone były w wodzie i bardzo małej ilości chemicznych środków sieciujących. Po dwudziestominutowym mechanicznym mieszaniu powstał jednorodny żel zawiesinowy, który po wlaniu do foremek wystawiono na dwunastogodzinne działanie temperatury -50°C. Powstały aerożel jest nie tylko bardzo lekki i niezwykle chłonny, ale też jest bardzo trwały. W przeciwieństwie do tradycyjnych aerożeli, które zwykle są dość kruche i nieodporne na uderzenia. Cały proces produkcji jest prosty, opłacalny i przyjazny dla środowiska, a trwa około 12-13 godzin.

Taki materiał nadaje się do absorbowania wycieków oleju (dwa razy bardziej chłonny niż mata polipropylenowa) i zapewnia o 27% lepszą izolację akustyczną niż tradycyjne pianki. Aerożele gumowe mają również wysoką odporność na ciepło, więc świetnie sprawdzą się w izolacjach.

Aerożele mają też zastosowanie w budownictwie, chociaż nie zawsze jest to opłacalne. Pokrycie 1m2 powierzchni wymaga około 1 litra substancji, a to koszt rzędu 50-80 złotych. Wykorzystanie gotowych mat jest jeszcze droższe i przekracza 150-200 złotych. Jednak produkcja gumowego aerożelu ma być o wiele tańsza, co może znacząco wpłynąć na obniżenie ceny. Wyprodukowanie arkusza o wielkości 1m2 i grubości 1cm kosztuje mniej niż 10 dolarów. Dzięki temu będzie on atrakcyjnym produktem, a przy okazji uda się ograniczyć gumowe odpady.

Naukowcy NUS będą przeprowadzić dalsze badania w celu zwiększenia wydajności aerożeli gumowych i planują wykorzystanie innych rodzajów odpadów do produkcji aerożeli. Wraz z partnerami branżowymi pracują nad komercjalizacją i rozszerzeniem tej technologii.

Źródło: NUS, Wikipedia

Warto zobaczyć również:

• Chińscy naukowcy opracowali inteligentny opatrunek zmieniający kolor, który pomoże walczyć z infekcjami bakteryjnymi
• Odkryć tajemnice życia pod wodą - to nowy cel „matki Google”
• Kosmiczne problemy przez koronawirusa i nie tylko z tego powodu