Kompozyty oparte o włókna naturalne od lat są przedmiotem badań i eksperymentów. Najbardziej obiecujący zawsze wydawał się len. Kompozyty zawierające to włókno od dawna stosowane są w budownictwie. Jednakże zastosowanie go do wymagających wysokiej wytrzymałości elementów samochodów, jachtów lub samolotów stanowiło duże wyzwanie.
Zastąpienie włókien sztucznych naturalnymi zmniejszyłoby znacznie koszty kompozytu, chociażby ze względu na odnawialność zasobów i obfitość występowania. Ponadto włókna naturalne łatwo podlegają recyklingowi i są biodegradowalne. Charakteryzuje je niska gęstość, dobre właściwości mechaniczne i niewielka waga. Niestety nie są one kompatybilne z większością matryc polimerowych. Szczególną wadą podkreślaną jeszcze w opracowaniach z 2022 roku jest ich wrażliwość na wilgoć, zwana hydrofilowością. Kiedy wilgoć dostanie się do włókien, powoduje, że pęcznieją. Następuje dyfuzja kapilarna. Gdy w kompozycie zaczynają występować mikropęknięcia, zaczyna on tracić swoje pierwotne właściwości. Specjaliści od inżynierii materiałowej z Australii i Niemiec opublikowali w 2022 roku efekty swoich badań. Zjawisku zapobiegało dodanie do kompozytu 1,5% nanocząsteczek grafenu.
Podobne badania prowadzono znacznie wcześniej w szwajcarskim Fryburgu. Stosowano hybrydy z włókien lniano-karbonowych i łączenia części z laminatu lnianego, przy pomocy taśmy zawierającej włókna węglowe. Okazało się, że odpowiedni splot włókien oraz sposób tkania eliminują hydrofilowość. Efekty prac zaprezentowała firma BCOMP w 2018 roku, na Światowym Sympozjum Sportów Motorowych, odbywającym się w szwajcarskiej ambasadzie w Londynie. Przedstawione elementy z lnianego kompozytu zadziwiły ekspertów. Od 37 lat niepodzielnie przecież panował kompozyt węglowy. Lniany okazał się podobnie wytrzymały mechanicznie, a ponadto miał jeszcze inne zalety.
Zastąpienie kompozytu węglowego taśmami powerRibs, łączącymi elementy z zawierającego len ampliTexu, umożliwiło wykonanie cienkościennych, monolitycznych elementów o dokładnie dopasowanej sztywności i wadze. Włókno lniane pozwoliło wykonać laminat gwarantujący znacznie większe bezpieczeństwo podczas kolizji niż dotąd stosowane kompozyty szklane i węglowe. Materiał pęka plastycznie, nie pozostawiając ostrych krawędzi i charakterystycznego w przypadku włókna węglowego toksycznego pyłu. Ponadto doskonale nadaje się do recyklingu lub biodegradacji.
Cały artykuł dostępny jest w wydaniu 1/2 (184/185) Styczeń/Luty 2023
