Utilizzando polimeri e scarti di liquami di pietra naturale, I ricercatori di UBC Okanagan stanno producendo compositi in pietra rispettosi dell'ambiente.

Questi nuovi compositi sono realizzati con materiali precedentemente scartati lasciati durante il taglio di blocchi strutturali o ornamentali naturali per edifici, materiali da costruzione o monumenti. Mentre il riutilizzo del materiale di scarto della produzione di pietra naturale è comune nel cemento, piastrelle e cemento, l'aggiunta della boiacca di pietra ai polimeri è un'idea nuova e innovativa, spiega il professor Abbas Milani della Scuola di Ingegneria.

Una crescente domanda industriale di materie prime biocompatibili multifunzionali sta spingendo i ricercatori a sviluppare biocompositi e processi a valore aggiunto e a risparmio energetico, lui spiega.

"Perché il liquame è un materiale di scarto, ha un costo inferiore per la produzione di compositi riciclati, "dice Milani, direttore del Materials and Manufacturing Research Institute (MMRI) di UBC.

Milani e i suoi colleghi hanno recentemente ricevuto un finanziamento di eminenza da UBC per stabilire un cluster di eccellenza nella ricerca sui biocompositi. Il cluster svilupperà nuovi compositi biologici e riciclati a base agricola e forestale per ridurre al minimo l'impatto della plastica convenzionale e dei rifiuti sull'ambiente.

I rifiuti di pietra in polvere utilizzati nel progetto forniscono flessibilità al nuovo composito a matrice polimerica particolato. Può essere miscelato in diversi rapporti nel prodotto finito tramite calore o pressione appropriati per soddisfare requisiti strutturali o scelte estetiche, definito dall'industria e dai clienti.

"Questo composito di pietra verde può essere facilmente integrato in una varietà di applicazioni, ", afferma Davoud Karimi, ricercatore associato di UBC. "Questi compositi possono essere utilizzati in decorazioni e prodotti igienico-sanitari che vanno dalle applicazioni aerospaziali a quelle automobilistiche".

I ricercatori hanno variato la quantità di pietra aggiunta ai compositi, quindi hanno testato diversi parametri per determinare la forza, durabilità e densità insieme alla conduttività termica. Le prove di stampaggio e meccaniche sono state condotte nel Composites Research Network Okanagan Laboratory con la collaborazione dell'MMRI.

Aggiungendo i rifiuti di pietra ai compositi, i ricercatori hanno determinato che non solo ha aumentato la resistenza e la durata del polimero vergine, ma la conduttività dei compositi aumentava proporzionalmente in base alla quantità di pietra aggiunta.

"L'aumento della forza è importante, ma l'aumento della conduttività (fino al 500 per cento) apre un'enorme porta a diverse nuove potenziali applicazioni, compresa la stampa 3D con compositi riciclati, " spiega Milani.

"Ogni volta che possiamo deviare i rifiuti dalle discariche e generare un prodotto con un potenziale vantaggio economico è una vittoria per tutti, " aggiunge Milani. "Ci auguriamo che questo genere di prodotti, che sono attentamente progettati con l'aiuto di ricercatori multidisciplinari focalizzati su misure 3R (riparabili, riutilizzabile, e riciclabile), può contribuire in modo significativo all'economia della nostra regione e del Canada nel suo insieme".

La ricerca è stata recentemente pubblicata su due prestigiose riviste Strutture composite e Compositi Parte B:Ingegneria .