«Πράσινα» -στην κυριολεξία- αυτοκίνητα κατασκευασμένα από ανανάδες,
μπανάνες και καρύδες μπορεί να κυκλοφορούν στους δρόμους σε δύο χρόνια,
σύμφωνα με ερευνητές στη Βραζιλία, οι οποίοι χρησιμοποιούν φυτικές ίνες
για να δημιουργήσουν μια νέα γενιά υπερανθεκτικών εξαρτημάτων,
αμαξωμάτων, ακόμα και τμημάτων του κινητήρα. Παράλληλα, άλλοι
επιστήμονες στις ΗΠΑ σχεδιάζουν ένα αυτοκίνητο του μέλλοντος από στάχτες
άνθρακα!
Οι ερευνητές του πανεπιστημίου του Σάο Πάολο, με επικεφαλής τον δρα Αλσίδες Λεάο, σύμφωνα με τη βρετανική «Ντέϊλι Μέιλ», που παρουσίασαν την πρωτοποριακή εργασία τους σε συνέδριο της Αμερικανικής Χημικής Εταιρίας στην Καλιφόρνια, ανέφεραν ότι η ενίσχυση του πλαστικού των οχημάτων με μικροσκοπικές ίνες από φρούτα, προσδίδει στο υλικό πολύ μεγάλη ανθεκτικότητα. «Οι ιδιότητες αυτών των πλαστικών είναι απίστευτες», δήλωσε ο Λεάο.
Όπως είπε, τα «φρουτοπλαστικά» είναι ελαφρά αλλά πολύ δυνατά, περίπου 30% ελαφρύτερα και τρεις έως τέσσερις φορές δυνατότερα σε σχέση με ένα κοινό πλαστικό. Σύμφωνα με τους βραζιλιάνους ερευνητές, στο μέλλον διάφορα μέρη των αυτοκινήτων (π.χ. παρμπρίζ, προφυλακτήρες κ.α.) θα κατασκευάζονται από τέτοιες ενισχυμένες νανο-ίνες. Χάρη στο μικρότερο βάρος τους, θα μειώσουν το συνολικό βάρος του οχήματος, άρα και την κατανάλωσή του σε καύσιμα.
Μερικές από τις φρουτοίνες είναι ανθεκτικές σαν «Κέβλαρ», το υλικό από το οποίο κατασκευάζονται αλεξίσφαιρα γιλέκα. Επίσης τα φυτικά πλαστικά προστατεύουν καλύτερα έναντι της ζέστης, ενώ λερώνονται λιγότερο από λεκέδες σε σχέση με τα συμβατικά πλαστικά και φυσικά είναι πιο φιλικά προς το περιβάλλον.
Οι φυτικές ίνες από ξύλο έχουν χρησιμοποιηθεί εδώ και αιώνες για την παραγωγή χαρτιού. Πρόσφατα οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι η περαιτέρω επεξεργασία του ξύλου απελευθερώνει υπερβολικά μικρές ίνες κυτταρίνης, τόσο μικρές που 50.000 από αυτές μπορούν να χωρέσουν σε μια ανθρώπινη τρίχα μαλλιών. Είναι αυτές οι νανο-ίνες που μπορούν να ενισχύσουν άλλα υλικά όπως το πλαστικό.
Αν και προς το παρόν η όλη διαδικασία είναι ακριβή, απαιτείται μόνο μια λίβρα (σχεδόν μισό κιλό) φυτικής νανο-κυτταρίνης για να παραχθούν 100 λίβρες (περίπου 45 κιλά) σούπερ-ανθεκτικού και ελαφριού πλαστικού. Σε πρώτη φάση, οι βραζιλιάνοι ερευνητές εστιάζουν τις προσπάθειές τους στο να αντικαταστήσουν τα πλαστικά μέρη του αυτοκινήτου με το νέο υλικό, όμως σε επόμενο στάδιο σκοπεύουν να κάνουν κάτι ανάλογο με τα μέρη του οχήματος από χάλυβα και αλουμίνιο. Ακόμα, οι καινοτομικές ίνες μπορεί να βρουν εφαρμογή, πέρα από την αυτοκινητοβιομηχανία, στην ιατρική, π.χ. στην κατασκευή καλύτερων τεχνητών βαλβίδων καρδιάς, συνδέσμων οστών και αρθρώσεων.
Την ίδια στιγμή, στις ΗΠΑ, ερευνητές του Πολυτεχνικού Ινστιτούτου της Ν.Υόρκης, με επικεφαλής τον δρα Νίκχιλ Γκούπτα, που δημοσίευσαν τη σχετική μελέτη στο εξειδικευμένο περιοδικό για μέταλλα “Journal of Metals”, σύμφωνα με το “Scientific American”, εστιάζουν την προσοχή τους στα υπολείμματα από την καύση άνθρακα, τα οποία, όπως πιστεύουν, μπορούν να αξιοποιηθούν για να παραχθούν πιο ελαφριά και λιγότερα ενεργοβόρα αυτοκίνητα (βενζινοκίνητα και ηλεκτρικά).
Ένα μέρος από τα προϊόντα καύσης του άνθρακα, που δημιουργούν τα εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, αξιοποιείται για την παραγωγή ενός είδους τσιμέντου, ενώ τα υπόλοιπα υπολείμματα της καύσης καταλήγουν στις χωματερές. Ο Γκούπτα αναπτύσσει μια πρωτοποριακή τεχνολογία που χρησιμοποιεί ένα μέρος της στάχτης για να κατασκευάσει οχήματα τουλάχιστον κατά 10% πιο ελαφριά από τα συμβατικά. Αυτό καθίσταται εφικτό επειδή οι στάχτες του άνθρακα περιέχουν μικροσκοπικές σφαιρικές δομές, ένα είδος δυνατών φυσαλίδων, που μπορούν να απομονωθούν από την υπόλοιπη στάχτη.
Η επικάλυψη αυτών των κενών σφαιριδίων με νικέλιο, χαλκό ή άλλο συνθετικό μέταλλο ή κεραμικό υλικό καταλήγει στη δημιουργία ενός σούπερ ανθεκτικού νέου υλικού, που στη συνέχεια μπορεί να αναμιχθεί με ποικίλα μέταλλα και να αξιοποιηθεί στην παραγωγή αυτοκινήτων. Οποιοδήποτε είδος μετάλλου είναι δυνατό να περιέχει μέχρι 60% αυτά τα σφαιρίδια της στάχτης άνθρακα, ένα ποσοστό που είναι δυνατό να αυξομειωθεί ανάλογα με την επιδιωκόμενη ανθεκτικότητα του εξαρτήματος του οχήματος. Με τον τρόπο αυτό, είναι εφικτό να μειωθεί δραστικά η περιεκτικότητα του αυτοκινήτου σε χάλυβα και αλουμίνιο, πράγμα που θα οδηγήσει σε σημαντική μείωση του βάρους του (χωρίς το όχημα να χάνει σε ανθεκτικότητα), αλλά και της κατανάλωσης καυσίμων.
Οι ερευνητές του πανεπιστημίου του Σάο Πάολο, με επικεφαλής τον δρα Αλσίδες Λεάο, σύμφωνα με τη βρετανική «Ντέϊλι Μέιλ», που παρουσίασαν την πρωτοποριακή εργασία τους σε συνέδριο της Αμερικανικής Χημικής Εταιρίας στην Καλιφόρνια, ανέφεραν ότι η ενίσχυση του πλαστικού των οχημάτων με μικροσκοπικές ίνες από φρούτα, προσδίδει στο υλικό πολύ μεγάλη ανθεκτικότητα. «Οι ιδιότητες αυτών των πλαστικών είναι απίστευτες», δήλωσε ο Λεάο.
Όπως είπε, τα «φρουτοπλαστικά» είναι ελαφρά αλλά πολύ δυνατά, περίπου 30% ελαφρύτερα και τρεις έως τέσσερις φορές δυνατότερα σε σχέση με ένα κοινό πλαστικό. Σύμφωνα με τους βραζιλιάνους ερευνητές, στο μέλλον διάφορα μέρη των αυτοκινήτων (π.χ. παρμπρίζ, προφυλακτήρες κ.α.) θα κατασκευάζονται από τέτοιες ενισχυμένες νανο-ίνες. Χάρη στο μικρότερο βάρος τους, θα μειώσουν το συνολικό βάρος του οχήματος, άρα και την κατανάλωσή του σε καύσιμα.
Μερικές από τις φρουτοίνες είναι ανθεκτικές σαν «Κέβλαρ», το υλικό από το οποίο κατασκευάζονται αλεξίσφαιρα γιλέκα. Επίσης τα φυτικά πλαστικά προστατεύουν καλύτερα έναντι της ζέστης, ενώ λερώνονται λιγότερο από λεκέδες σε σχέση με τα συμβατικά πλαστικά και φυσικά είναι πιο φιλικά προς το περιβάλλον.
Οι φυτικές ίνες από ξύλο έχουν χρησιμοποιηθεί εδώ και αιώνες για την παραγωγή χαρτιού. Πρόσφατα οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι η περαιτέρω επεξεργασία του ξύλου απελευθερώνει υπερβολικά μικρές ίνες κυτταρίνης, τόσο μικρές που 50.000 από αυτές μπορούν να χωρέσουν σε μια ανθρώπινη τρίχα μαλλιών. Είναι αυτές οι νανο-ίνες που μπορούν να ενισχύσουν άλλα υλικά όπως το πλαστικό.
Αν και προς το παρόν η όλη διαδικασία είναι ακριβή, απαιτείται μόνο μια λίβρα (σχεδόν μισό κιλό) φυτικής νανο-κυτταρίνης για να παραχθούν 100 λίβρες (περίπου 45 κιλά) σούπερ-ανθεκτικού και ελαφριού πλαστικού. Σε πρώτη φάση, οι βραζιλιάνοι ερευνητές εστιάζουν τις προσπάθειές τους στο να αντικαταστήσουν τα πλαστικά μέρη του αυτοκινήτου με το νέο υλικό, όμως σε επόμενο στάδιο σκοπεύουν να κάνουν κάτι ανάλογο με τα μέρη του οχήματος από χάλυβα και αλουμίνιο. Ακόμα, οι καινοτομικές ίνες μπορεί να βρουν εφαρμογή, πέρα από την αυτοκινητοβιομηχανία, στην ιατρική, π.χ. στην κατασκευή καλύτερων τεχνητών βαλβίδων καρδιάς, συνδέσμων οστών και αρθρώσεων.
Την ίδια στιγμή, στις ΗΠΑ, ερευνητές του Πολυτεχνικού Ινστιτούτου της Ν.Υόρκης, με επικεφαλής τον δρα Νίκχιλ Γκούπτα, που δημοσίευσαν τη σχετική μελέτη στο εξειδικευμένο περιοδικό για μέταλλα “Journal of Metals”, σύμφωνα με το “Scientific American”, εστιάζουν την προσοχή τους στα υπολείμματα από την καύση άνθρακα, τα οποία, όπως πιστεύουν, μπορούν να αξιοποιηθούν για να παραχθούν πιο ελαφριά και λιγότερα ενεργοβόρα αυτοκίνητα (βενζινοκίνητα και ηλεκτρικά).
Ένα μέρος από τα προϊόντα καύσης του άνθρακα, που δημιουργούν τα εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, αξιοποιείται για την παραγωγή ενός είδους τσιμέντου, ενώ τα υπόλοιπα υπολείμματα της καύσης καταλήγουν στις χωματερές. Ο Γκούπτα αναπτύσσει μια πρωτοποριακή τεχνολογία που χρησιμοποιεί ένα μέρος της στάχτης για να κατασκευάσει οχήματα τουλάχιστον κατά 10% πιο ελαφριά από τα συμβατικά. Αυτό καθίσταται εφικτό επειδή οι στάχτες του άνθρακα περιέχουν μικροσκοπικές σφαιρικές δομές, ένα είδος δυνατών φυσαλίδων, που μπορούν να απομονωθούν από την υπόλοιπη στάχτη.
Η επικάλυψη αυτών των κενών σφαιριδίων με νικέλιο, χαλκό ή άλλο συνθετικό μέταλλο ή κεραμικό υλικό καταλήγει στη δημιουργία ενός σούπερ ανθεκτικού νέου υλικού, που στη συνέχεια μπορεί να αναμιχθεί με ποικίλα μέταλλα και να αξιοποιηθεί στην παραγωγή αυτοκινήτων. Οποιοδήποτε είδος μετάλλου είναι δυνατό να περιέχει μέχρι 60% αυτά τα σφαιρίδια της στάχτης άνθρακα, ένα ποσοστό που είναι δυνατό να αυξομειωθεί ανάλογα με την επιδιωκόμενη ανθεκτικότητα του εξαρτήματος του οχήματος. Με τον τρόπο αυτό, είναι εφικτό να μειωθεί δραστικά η περιεκτικότητα του αυτοκινήτου σε χάλυβα και αλουμίνιο, πράγμα που θα οδηγήσει σε σημαντική μείωση του βάρους του (χωρίς το όχημα να χάνει σε ανθεκτικότητα), αλλά και της κατανάλωσης καυσίμων.
