اختبار الخلط المستمر للأراميد مع الجرافين
أصبحت أبحاث المواد الجديدة موضوعًا ساخنًا في السنوات الأخيرة. وقد جمع بعض الباحثين بين الخصائص الممتازة للجرافين وألياف الأراميد لتحسين تشتت الجرافين وتعزيز أداء البوليمرات.
اختُرع الأراميد في ستينيات القرن العشرين، ويُستخدم عادةً في صناعة الألياف. وألياف الأراميد مادة ليفية عالية التقنية تتمتع بخصائص بارزة، مثل القوة الفائقة والمعامل العالي ومقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة الأحماض والقلويات وخفة الوزن. وتبلغ قوتها 5–6 أضعاف قوة الأسلاك الفولاذية، ومتانتها ضعف متانة الأسلاك الفولاذية، في حين لا يتجاوز وزنها نحو 1/5 من وزن الأسلاك الفولاذية.
ولألياف الأراميد مجموعة واسعة من التطبيقات، من المركبات الفضائية إلى السترات العسكرية الواقية من الرصاص، وصولًا إلى الأغراض اليومية مثل أغطية الهواتف. ويُعد اختراع ألياف الأراميد إنجازًا مهمًا في تاريخ تطوير المواد.
أما الجرافين فقد اختُرع لاحقًا، إذ اكتشفه عالمان من جامعة مانشستر عام 2004، ونالا عنه جائزة نوبل عام 2010. ويُعرف بلقب «ملك المواد»، وهو حتى الآن المادة الجديدة الوحيدة في الطبيعة التي تجمع بين أقل سماكة وأعلى صلادة وأفضل توصيل حراري وكهربائي. ويمكن تلخيص مزاياه في أنه «أرق وأخف» و«أقوى وأصلب»: إذ لا تتجاوز سماكته 0.335 نانومتر، أي 1/200,000 فقط من سماكة الشعرة. ويجري نشره وتجربته في مجالات عديدة، مثل الملابس الذكية وبطاريات الطاقة الجديدة والمكونات الإلكترونية.
وهو مادة كربونية جديدة تتراص فيها ذرات الكربون بإحكام في بنية شبكية ثنائية الأبعاد على شكل خلية نحل أحادية الطبقة. وقد قلب ظهوره مفهومًا خاطئًا ساد طويلًا في الأوساط العلمية، مفاده أن أي بلورة ثنائية الأبعاد لا يمكن أن توجد بشكل مستقر. أما الجرافين، وهو بلورة ثنائية الأبعاد، فلا يقتصر على الوجود في درجة حرارة الغرفة، بل يبقى مستقرًا للغاية في الظروف العادية.
ومن خلال المزج المستمر للجرافين والأراميد، يبتكر الباحثون بجرأة ويستكشفون تطبيقات جديدة في مجال المواد الجديدة، بما يقود تطور القطاع. وقد أجرى مؤخرًا معهد أبحاث معروف في الصين تجربة مزج مستمر لمواد الجرافين والأراميد لدى USEON.
يبلغ قطر اللولب في معدات الاختبار المستخدمة، وهي آلة البثق من سلسلة U+ (U2 Lab) من USEON، نحو 27 مم، وهي آلة بثق تجريبية مناسبة جدًا لمؤسسات البحث والجامعات. وتتخذ USEON من «الابتكار يقود التصنيع المتقدم» رسالةً لها، وتتعاون مع كثير من الجامعات ومؤسسات البحث في الصين وخارجها لتوفير منصة تجريبية مفتوحة للبحث العلمي والابتكار، بما يسهم في البحث والتطوير للمواد والعمليات الجديدة، ويعزّز التنمية المستدامة في المستقبل.
إضافة إلى ذلك، تعمل آلة البثق ثنائية اللولب من USEON بوصفها خلاطًا مستمرًا، ولها تطبيقات عديدة، فقد استُخدمت بنجاح في خط إنتاج بطاقة 1000 طن للبثق التفاعلي للأراميد، وتُستخدم على نطاق واسع في الإنتاج بالبثق للمواد اللاصقة المقاومة لدرجات الحرارة العالية وأفلام POE والمواد المانعة للتسرب ومواد الأقطاب الموجبة والسالبة في قطاع الطاقة الجديدة.
وعلى طريق الابتكار العلمي والتقني، سيواصل فريق USEON التركيز على التفاصيل والسعي إلى الدقة والتكيف مع المتغيرات. ومن خلال الجهود الدؤوبة، يهدف الفريق إلى الابتكار بجرأة، وتحسين عمليات الإنتاج التقليدية وتجاوزها. فمن مراقبة جودة المواد الخام إلى التركيبات والقياسات عالية الدقة، ومن العمليات إلى حماية المعدات، يولي الفريق اهتمامًا لكل التفاصيل، بما يسهم في نهوض صناعة البثق في الصين وفي «صُنع في الصين» وفي معالجة البلاستيك على مستوى العالم.
