কিছুদিন আগে ওয়াশিংটন বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক অনিরুদ্ধ বশিষ্ট আন্তর্জাতিকভাবে স্বীকৃত জার্নাল ‘কার্বন’-এ একটি গবেষণাপত্র প্রকাশ করে দাবি করেছেন যে, তিনি সফলভাবে এক নতুন ধরনের কার্বন ফাইবার কম্পোজিট উপাদান তৈরি করেছেন। প্রচলিত সিএফআরপি (CFRP) একবার ক্ষতিগ্রস্ত হলে মেরামত করা যায় না, কিন্তু নতুন এই উপাদানটি বারবার মেরামত করা সম্ভব।
প্রচলিত উপকরণগুলির যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য বজায় রাখার পাশাপাশি, নতুন CFRP একটি নতুন সুবিধা যোগ করে, আর তা হলো, এটিকে তাপের প্রভাবে বারবার মেরামত করা যায়। তাপ উপকরণটির যেকোনো ক্লান্তিজনিত ক্ষতি মেরামত করতে পারে এবং পরিষেবা চক্রের শেষে পুনর্ব্যবহারের প্রয়োজনে উপকরণটিকে বিয়োজিত করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে। যেহেতু প্রচলিত CFRP পুনর্ব্যবহার করা যায় না, তাই এমন একটি নতুন উপকরণ তৈরি করা গুরুত্বপূর্ণ যা তাপ শক্তি বা রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি হিটিং ব্যবহার করে পুনর্ব্যবহার বা মেরামত করা যেতে পারে।
অধ্যাপক বশিষ্ট বলেছেন যে, তাপ উৎস নতুন সিএফআরপি-র বার্ধক্য প্রক্রিয়াকে অনির্দিষ্টকালের জন্য বিলম্বিত করতে পারে। সঠিকভাবে বলতে গেলে, এই উপাদানটিকে কার্বন ফাইবার রিইনফোর্সড ভিট্রিমারস (ভিসিএফআরপি, কার্বন ফাইবার রিইনফোর্সড ভিট্রিমারস) বলা উচিত। গ্লাস পলিমার (ভিট্রিমারস) হলো এক নতুন ধরনের পলিমার উপাদান যা থার্মোপ্লাস্টিক এবং থার্মোসেটিং প্লাস্টিকের সুবিধাগুলোকে একত্রিত করে। এটি ২০১১ সালে ফরাসি বিজ্ঞানী অধ্যাপক লুডউইক লাইবলার আবিষ্কার করেন। ভিট্রিমারস উপাদানটি ডায়নামিক বন্ড এক্সচেঞ্জ প্রক্রিয়া ব্যবহার করে, যা উত্তপ্ত হলে গতিশীলভাবে বিপরীতমুখী রাসায়নিক বন্ধন বিনিময় করতে পারে এবং একই সাথে সামগ্রিকভাবে একটি ক্রস-লিঙ্কড কাঠামো বজায় রাখে, যার ফলে থার্মোসেটিং পলিমারগুলো থার্মোপ্লাস্টিক পলিমারের মতো স্ব-আরোগ্য লাভ করতে এবং পুনঃপ্রক্রিয়াজাত হতে পারে।
অন্যদিকে, সাধারণত কার্বন ফাইবার কম্পোজিট উপাদান বলতে যা বোঝানো হয়, তা হলো কার্বন ফাইবার রিইনফোর্সড রেজিন ম্যাট্রিক্স কম্পোজিট উপাদান (CFRP), যেগুলোকে রেজিনের ভিন্ন ভিন্ন গঠন অনুসারে দুই ভাগে ভাগ করা যায়: থার্মোসেট বা থার্মোপ্লাস্টিক। থার্মোসেটিং কম্পোজিট উপাদানগুলোতে সাধারণত ইপোক্সি রেজিন থাকে, যার রাসায়নিক বন্ধন উপাদানটিকে স্থায়ীভাবে একটি একক কাঠামোতে সংহত করতে পারে। থার্মোপ্লাস্টিক কম্পোজিটগুলোতে তুলনামূলকভাবে নরম থার্মোপ্লাস্টিক রেজিন থাকে যা গলানো এবং পুনরায় প্রক্রিয়াজাত করা যায়, কিন্তু এটি অনিবার্যভাবে উপাদানটির শক্তি এবং দৃঢ়তাকে প্রভাবিত করে।
vCFRP-এর রাসায়নিক বন্ধনগুলোকে সংযুক্ত, বিচ্ছিন্ন এবং পুনরায় সংযুক্ত করে থার্মোসেট ও থার্মোপ্লাস্টিক পদার্থের মধ্যে একটি “মধ্যবর্তী অবস্থা” অর্জন করা যায়। প্রকল্পের গবেষকরা বিশ্বাস করেন যে, ভিট্রিমার থার্মোসেটিং রেজিনের বিকল্প হতে পারে এবং ল্যান্ডফিলে থার্মোসেটিং কম্পোজিটের জমা হওয়া রোধ করতে পারে। গবেষকরা মনে করেন যে, vCFRP প্রচলিত উপকরণ থেকে গতিশীল উপকরণের দিকে একটি বড় পরিবর্তন আনবে এবং এর পূর্ণ জীবনচক্র ব্যয়, নির্ভরযোগ্যতা, নিরাপত্তা ও রক্ষণাবেক্ষণের ক্ষেত্রে বহুবিধ প্রভাব ফেলবে।
বর্তমানে, উইন্ড টারবাইন ব্লেড হলো এমন একটি ক্ষেত্র যেখানে সিএফআরপি (CFRP) ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, এবং এই ক্ষেত্রে ব্লেড পুনরুদ্ধার করা বরাবরই একটি সমস্যা হয়ে দাঁড়িয়েছে। কার্যকাল শেষ হওয়ার পর, হাজার হাজার বাতিল ব্লেড আবর্জনা হিসেবে ল্যান্ডফিলে ফেলে দেওয়া হতো, যা পরিবেশের উপর ব্যাপক প্রভাব ফেলত।
যদি ব্লেড তৈরিতে vCFRP ব্যবহার করা যায়, তবে সাধারণ তাপ প্রয়োগের মাধ্যমে একে পুনর্ব্যবহার করা যেতে পারে। এমনকি যদি প্রক্রিয়াজাত ব্লেড মেরামত ও পুনর্ব্যবহার করা না-ও যায়, অন্তত একে তাপের মাধ্যমে বিয়োজিত করা যায়। এই নতুন উপাদানটি থার্মোসেট কম্পোজিটের রৈখিক জীবনচক্রকে একটি চক্রাকার জীবনচক্রে রূপান্তরিত করে, যা টেকসই উন্নয়নের দিকে একটি বড় পদক্ষেপ হবে।
যদি ব্লেড তৈরিতে vCFRP ব্যবহার করা যায়, তবে সাধারণ তাপ প্রয়োগের মাধ্যমে একে পুনর্ব্যবহার করা যেতে পারে। এমনকি যদি প্রক্রিয়াজাত ব্লেড মেরামত ও পুনর্ব্যবহার করা না-ও যায়, অন্তত একে তাপের মাধ্যমে বিয়োজিত করা যায়। এই নতুন উপাদানটি থার্মোসেট কম্পোজিটের রৈখিক জীবনচক্রকে একটি চক্রাকার জীবনচক্রে রূপান্তরিত করে, যা টেকসই উন্নয়নের দিকে একটি বড় পদক্ষেপ হবে।
পোস্ট করার সময়: ০৯-নভেম্বর-২০২১


