Academic Centre
Atbildi uz šo jautājumu meklē Latvijas Universitātes pētniece Tatjana Glaskova-Kuzmina, kas sava pēcdoktorantūras projekta ietvaros strādā pie viedo ar oglekļa nanopildvielām modificētu nanokompozītu un šķiedras plastikāta materiālu izstrādes. Interese par oglekļa nanopildvielu (piemēram, nanocaurulīšu un nanošķiedru) izmantošanu rodas to mehānisko, siltumfizikālo un elektrisko īpašību unikālas kombinācijas dēļ, kas ļauj ievērojami ietaupīt izejvielas, salīdzinot ar tradicionāliem mikrokompozītiem. Turklāt šādu elektrovadošu nanopildvielu optimāla daudzuma (tikai dažas procenta desmitdaļas) pievienošana iepriekš nevadošiem polimēriem rada daudzfunkcionālu materiālu, kuram ir līdzīgas mehāniskās īpašības, nedaudz lielākas izmaksas (par 20-30%), bet arī papildu elektriskā funkcionalitāte, kas ļauj tos izmantot kompozītmateriālu konstrukcijās deformāciju un bojājumu uzraudzībai.
Projekta mērķis ir noteikt galvenās likumsakarības starp vides izraisīto degradāciju mehāniskajām, elektriskajām un siltumfizikālajām īpašībām, novērtējot visietekmīgāko vides faktoru, kā arī izveidot videi visstabilāko nanokompozītu un viedo šķiedras plastikātu, kas izturēs četras sezonas (vasaru, rudeni, ziemu un pavasari). Pēc katras sezonas tiek pārbaudītas norādītas īpašības testa paraugiem, kas ir iegremdēti ūdenī uz 3 mēnešiem pie dažādām temperatūrām atbilstoši vidējām temperatūrām Eiropas valstīs.
Projekta pirmajā gadā tika eksperimentāli pierādīts, ka videi visstabilākais nanokompozīts ir epoksīds, kas pildīts ar 0,1 % pēc masas hibrīdas oglekļa nanopildvielas (nanocaurulītes un nanošķiedras attiecībā 1:1 pēc masas). Jāatzīmē, ka hībrīdas nanopildvielas izmantošana ļaus divreiz samazināt materiāla kopējās izmaksas, jo nanošķiedras ir desmitreiz lētākas nekā nanocaurulītes. Šī hibrīda nanopildviela tika izmantota bazalta šķiedras plastikāta paraugu izgatavošanai pie sadarbības partnera Polimēru, kompozītu un biomateriālu institūtā, Itālijas Nacionālajā pētniecības centrā (Portiči, Itālija).
Pašlaik paraugiem jau ir pabeigtas divas sezonas (vasaras un rudens) un uzsākta ziemas sezona, kad paraugi tiek uzturēti 3 mēnešus pie temperatūras -10 °C. Savukārt pēdējā sezona (pavasaris) tiks uzsākta š. g. jūlijā un turpināsies līdz oktobrim, kad pēc pēdējām eksperimentālajām pārbaudēm tiks secināts, vai izveidotie materiāli ir izturējuši pilnā gada hidrotermisko novecošanu bez ievērojamas norādīto īpašību degradācijas, saglabājot savu spēju uzrādīt deformācijas un bojājumus.
Projekts ir finansēts no ERAF līdzekļiem, Nr. 1.1.1.2/VIAA/1/16/066 ”Vides ietekme uz viedo ar oglekļa nanopildvielām modificētu kompozītu un šķiedru plastikātu fizikālajām īpašībām strukturāliem pielietojumiem”. Kopējais projekta ilgums ir trīs gadi.
