复合材料为飞机部件、运动器材和日常家用物品提供了稳定性。然而，大多数这些材料的碳足迹都很低，而且不能自然降解。由界面工艺工程和等离子体技术研究所(IGVP)的Linus Stegbauer博士领导的斯图加特大学团队开发了一种更可持续的替代方案。这种完全生物基复合材料是由亚麻纤维和生物聚合物壳聚糖制成的。这项研究发表在《复合材料科学与技术》杂志上。
顾名思义，复合材料由至少两种起始材料组成，其结合方式使最终产品具有一定的性能(例如，它既轻又强)。许多传统的复合材料都含有基于化石的聚合物。回收这种复合材料是复杂且耗能的——如果可能的话——还会降低材料的性能。这就是为什么大多数复合材料在使用后会被填埋或焚化，从而导致额外的二氧化碳排放。
可再生组件
为了能够提供更环保的产品，复合材料行业需要化石材料的替代品。我们面临的挑战是在经济生产、优异的材料性能和可持续性之间找到正确的平衡。由可降解、无毒、可再生的天然成分制成的生物复合材料提供了一种可能的解决方案，因此具有低碳足迹。
这种材料现在已经由界面工艺工程和等离子技术研究所(IGVP)、飞机工程研究所(IFB)和计算机体系结构和计算机工程研究所(ITI)的研究人员开发出来。该团队已经成功生产出壳聚糖-亚麻生物复合材料。这些材料由作为增强元素的亚麻纤维和生物聚合物壳聚糖组成，壳聚糖来自几丁质，将亚麻纤维粘合在一起。
Linus Stegbauer博士解释说:“我们进行了广泛的研究来测试和优化制造工艺，以达到与化石基复合材料相同的机械性能。”他与IFB的Stefan Carosella博士一起发起了这项研究。
除此之外，研究人员还发现，聚合物链长度较短的壳聚糖最适合浸渍亚麻纤维。这使复合材料的孔隙率最小化。壳聚糖-亚麻复合材料不仅可以自然降解，而且完全由二氧化碳中性原料制成，而且在密度方面具有更大的刚度，因此比含有环氧树脂的复合材料具有更大的轻质结构潜力。
“这使我们的生物基材料具有竞争优势。例如，当涉及到减少汽车结构中的燃料消耗时，”Stegbauer说。根据这项研究，壳聚糖-亚麻复合材料也可以取代建筑、运动器材和货箱中的传统材料。
更多信息:Amrita Rath等人，不同分子量的壳聚糖-亚麻复合材料的制备及其对机械性能的影响，复合材料科学与技术(2023)。DOI: 10.1016/j.compscitech.2023.109952由Universität Stuttgart提供引用本文:由亚麻和壳聚糖制成的绿色复合材料(2023,3月30日)检索于https://techxplore.com/news/2023-03-green-composite-material-flax-chitosan.html 2023年3月31日。本文档受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
