Quy trình mới tăng độ bền của vật liệu tre

Nhóm nghiên cứu do GS.TS Milani, Giám đốc sáng lập Viện Nghiên cứu Sản xuất và Vật liệu lãnh đạo đã phát triển phương pháp mới, không chỉ tăng cường sự dẻo dai của các sợi tự nhiên mà còn giảm xu hướng phân hủy theo thời gian, thân thiện hơn với môi trường. Báo cáo khoa học của nghiên cứu được đăng trên Tạp chí Các cấu trúc Tổng hợp.

Tre là một trong những loại sợi tự nhiên được sản xuất và sử dụng nhiều nhất trên thế giới với hơn 30 triệu tấn hàng năm. Tre có độ bền gần như thép, rất nhẹ đồng thời thể hiện tính linh hoạt hơn. Vật liệu tre có trọng lượng thấp, giá thành rẻ và sẵn có dồi dào, có thể được ứng dụng trong nhiều loại vật liệu nhưng vẫn có một nhược điểm lớn. Các sợi tự nhiên của tre hút nước, bị thoái hóa và yếu dần theo thời gian do hấp thụ độ ẩm và thời tiết.

Nhóm nghiên cứu sử dụng một quy trình, được gọi là plastination để khử nước cho tre, sau đó sử dụng sợi tre làm chất gia cố cho các loại sợi và vật liệu khác và phát triển thành một tổ hợp sinh học lai hiệu suất cao mới.

Được phát triển lần đầu tiên bởi Gunther von Hagens vào năm 1977, plastination sử dụng rộng rãi để bảo quản lâu dài thi hài động vật, con người và nấm. Plastination đảm bảo độ bền của vật liệu composite cho cả mục đích sử dụng ngắn hạn và dài hạn.

Composite plastinated-tre trộn với thủy tinh và sợi polymer để tạo ra một vật liệu nhẹ và bền hơn so với những vật liệu tổng hợp tương đương. Đây là lần đầu tiên các nhà khoa học sử dụng sợi tự nhiên plastinat hóa trong vật liệu polymer, gia cố bằng sợi tổng hợp. Vật liệu tổng hợp sợi tre xử lý bằng kỹ thuật plastination được kết hợp với sợi thủy tinh dệt và polypropylene, có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, từ vải sợi đến các vật liệu ngành công nghiệp.

Nghiên cứu cho thấy, chỉ thêm một lượng rất nhỏ vật liệu plastinat vào tre có thể làm tăng khả năng hấp thụ va đập của composite mà không làm mất những đặc tính đàn hồi đồng thời làm giảm tốc độ xuống cấp của vật liệu.

Nhóm nhà khoa học lên kế hoạch tiến hành các nghiên cứu để tối ưu hóa vật liệu, đồng thời sử dụng quy trình plastination với các loại sợi tự nhiên khác như như lanh và cây gai dầu.