चीनने अल्ट्रा-हाय-स्ट्रेंथ कार्बन फायबरचे अनावरण केले आहे जे मानवी केसांच्या स्ट्रँडपेक्षा पातळ असताना स्टीलपेक्षा 10 पट अधिक मजबूत आहे. नवीन विकसित T1200-ग्रेड कार्बन फायबर, ज्याला SYT80 देखील म्हणतात, आता औद्योगिक-प्रमाणात उत्पादनात प्रवेश केला आहे – प्रगत साहित्य तंत्रज्ञानातील एक प्रमुख मैलाचा दगड.
फायबरची ताकद दाखवण्यासाठी, चिनी संशोधकांनी सुमारे 120,000 मायक्रोस्कोपिक फिलामेंट्स 2 मिलीमीटरपेक्षा कमी व्यासाच्या दोरीमध्ये फिरवले. अहवालानुसार, अति-पातळ दोरीने 54 प्रौढांना घेऊन जाणारा कोच यशस्वीपणे खेचला.
सामान्य स्ट्रक्चरल स्टीलच्या तुलनेत सामग्रीमध्ये 8 गीगापास्कल्स (GPa) पेक्षा जास्त तन्य शक्ती आहे, जे सहसा 1 GPa पेक्षा कमी असते. प्रचंड ताकद असूनही, फायबरचे वजन स्टीलच्या एक चतुर्थांश इतके आहे.
T1200-श्रेणीचा फायबर मानवी केसांच्या जाडीच्या दहाव्या भागापेक्षा कमी मोजतो. शास्त्रज्ञांचे म्हणणे आहे की एकाच वेळी अति-पातळ आकारमान आणि अत्यंत उच्च सामर्थ्य या दोन्ही गोष्टी साध्य करणे हे भौतिक विज्ञानातील सर्वात मोठे अभियांत्रिकी आव्हान आहे.
उत्पादन प्रक्रियेमध्ये 200-300°C तापमानात ऑक्सिडेशन आणि त्यानंतर अत्यंत स्थिर अंतर्गत संरचना तयार करण्यासाठी जवळजवळ 2,000°C पर्यंत पोहोचणाऱ्या तापमानात कार्बनीकरणासह जटिल उष्मा-उपचार टप्पे समाविष्ट असतात.
अनेक प्रयोगशाळा-केवळ प्रगतीच्या विपरीत, चीन म्हणतो की फायबर आधीच स्थिर औद्योगिक-स्केल मॅन्युफॅक्चरिंगपर्यंत पोहोचला आहे. सरकारी मालकीच्या चायना नॅशनल बिल्डिंग मटेरियल ग्रुप (CNBM) ने जाहीर केले की वार्षिक उत्पादन क्षमता शंभर-टन पातळी ओलांडली आहे.
चिनी अधिकारी असा दावा करतात की यामुळे औद्योगिक स्तरावर T1200-श्रेणीच्या कार्बन फायबरचे मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन करणारा चीन हा पहिला देश बनला आहे, ज्यामुळे उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या संमिश्र सामग्रीमध्ये जपानी आणि अमेरिकन कंपन्यांचे दीर्घकाळ चाललेले वर्चस्व मोडीत निघेल.
तज्ञांचा असा विश्वास आहे की सामग्री अनेक उद्योगांमध्ये परिवर्तन करू शकते जेथे ताकद-ते-वजन गुणोत्तर महत्त्वपूर्ण आहे, यासह:
फायबरचे अल्ट्रा-लाइटवेट स्वरूप वाहने आणि विमानांचे वजन लक्षणीयरीत्या कमी करू शकते, इंधन कार्यक्षमता आणि कार्यप्रदर्शन सुधारते.
हा विकास प्रगत साहित्य आणि कार्बन फायबर तंत्रज्ञानामध्ये आशियातील वाढत्या वर्चस्वावर देखील प्रकाश टाकतो. जपानच्या टोरे इंडस्ट्रीजने उच्च-कार्यक्षमता T1100-श्रेणी फायबरसह या क्षेत्राचे दीर्घकाळ नेतृत्व केले आहे, परंतु औद्योगिक-स्केल T1200 उत्पादनात चीनचे पाऊल जागतिक पुरवठा साखळीला आकार देऊ शकते.
EVs, अक्षय ऊर्जा, एरोस्पेस आणि हायड्रोजन मोबिलिटी सिस्टममधील वाढीमुळे अल्ट्रा-हाय-स्ट्रेंथ कंपोझिटची मागणी पुढील दशकात वेगाने वाढेल असा विश्लेषकांचा विश्वास आहे.
चीनने अल्ट्रा-हाय-स्ट्रेंथ T1200-ग्रेड कार्बन फायबर विकसित केले आहे जे स्टीलपेक्षा 10 पट मजबूत आहे परंतु मानवी केसांपेक्षा पातळ आहे. संशोधकांनी फायबरपासून बनवलेल्या एका लहान दोरीचा वापर करून 54 प्रौढांना घेऊन जाणारा कोच ओढून त्याची ताकद दाखवून दिली. चीनचे म्हणणे आहे की सामग्रीने आता औद्योगिक-प्रमाणात उत्पादनात प्रवेश केला आहे, संभाव्यत: एरोस्पेस, ईव्ही, संरक्षण आणि प्रगत उत्पादन उद्योगांमध्ये परिवर्तन केले आहे.
