ウィーン工科大学は、航空宇宙、造船、自動車製造における繊維強化複合材のための特別なエポキシ樹脂配合物を、水中改修のためにも開発しました。 これは、樹脂の任意の部分を光で照らすことによって達成される。
数秒で新しい材料を完全に変えることができます。 最初、材料は透明であり、液体またはペースト状であり得る。 その部分が適切な光で照らされると、樹脂全体が凝固し始め、暗く見えます。 TU Wien（ウィーン工科大学）は特殊エポキシ樹脂配合の特許を取得しています。 今、研究者は水中でこのプロセスを成功裏に実施しました。 これは、ブリッジやダムの水中の亀裂を埋める、進行中の作業中にパイプを修理するなど、現在実施が非常に難しい作業に新しいエポキシ樹脂を使用できることを意味します。
さらなる新規性として、この特殊配合物は、炭素繊維および炭素繊維マットと組み合わせて使用することができる。 高い機械的性能と軽量設計が必要な各分野で、航空宇宙工学、風力タービン、造船、または自動車産業のアプリケーションには多くの可能性があります。
エポキシ樹脂は、絶縁された電子部品または固定された機械部品など、多くの異なる目的のために産業分野で使用される標準的な材料である。 Robert Liska教授（TU Wien Applied Synthetic Chemistry）のチームは、一般的なエポキシ樹脂に添加された添加剤を開発し、その特性を調整し、プッシュボタンで目的の硬化を達成しました。
「光が化学反応を誘発する特殊化合物を開発しています」とRobert Liskaは説明します。 "これは可視光の明るいフラッシュかもしれませんが、私たちは紫外光だけを放射する化合物も持っています。"
光が樹脂を照らす点で、反応を開始して熱を放出する。 この熱は他の場所に広がり、すべての樹脂が硬化するまで化学カスケードを開始します。
「このアプローチの主な利点は、他の光硬化性材料のように樹脂全体を照らす必要がないことです」とLiskaは説明します。 「樹脂のどの部分にも光を当てるだけで十分です。 残りの部分は、あなたが塗りたいと思っている暗い亀裂の深さでさえ治ることができます。
産業部門の関心
業界のパートナー企業は、自己硬化エポキシ樹脂がこれらの難しい用途のいくつかに非常に有用であるため、このプロセスが「暗い」充填剤または繊維の存在下でも実施できるかどうかを尋ねました。
「表面上、このアイデアはすべての理論と矛盾している」とリスカは述べた。 「光透過性材料の浸透深さは、炭素繊維に強く吸収されるため、非常に低い」TUウィーンの実験は、依然として作業プロセスを示している。
効果的な水中硬化も理論と矛盾する。
「当初は不可能だと思った。 人々はまず、水が樹脂の成分と化学的に反応し、反応を維持するのに必要な熱を排除すると考えています。
しかしながら、驚くべきことに、光誘発自己硬化プロセスは依然として水中で実施することができる。
「これを行う主な理由の1つは、化学反応が水を沸騰させることです」とRobert Liskaは説明します。 「水蒸気バリアの薄い層が、硬化した樹脂と周囲の水との間に形成される」
研究者は、この特定の樹脂の可能性を探るために、業界のより多くのユーザーを探しています。 航空宇宙、造船、自動車製造におけるファイバーグラスと炭素繊維強化コンポジットの用途に加えて、建物の修理は特に興味深い分野です。 例えば、ユーザーは、粘性のある樹脂で水に築かれた建物の亀裂を埋めることができ、フラッシュランプで硬化させることができます。 パイプラインのメンテナンスはしばしば実装が困難な別の仕事です。新しい樹脂を使用することも適切です。
「多くの可能性があり、興味深い新しいアイデアがあることを願っています」とRobert Liska氏は言います。
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