Composiet herstelt zichzelf in enkele minuten

Jaarlijks wordt wereldwijd bijna 20 miljoen ton polymeercomposietmaterialen geproduceerd en de markt groeit jaarlijks met ongeveer vijf procent. Dat is volgens JEC te danken aan de hoge prestaties, het lage gewicht en het gebruiksgemak van deze materialen. Composieten zijn echter moeilijk te recyclen. En dat is waar de technologie van CompPair van pas komt. 

Hun composieten, die zichzelf in een paar minuten kunnen repareren, kunnen de levensduur van een product aanzienlijk verlengen. Studies hebben aangetoond dat hetzelfde monster van een CompPair-composiet zichzelf tot zestig keer kan herstellen zonder dat de eigenschappen ervan veranderen. Het bedrijf haalde onlangs één miljoen Zwitserse Frank op in zijn eerste fondsenwervingsronde - een mijlpaal die het jonge bedrijf in staat zal stellen meer personeel aan te nemen, zijn gebouwen uit te breiden en zijn productiecapaciteit op te voeren om zijn marktpenetratie te ondersteunen. 

400x kortere reparatietijd

"Een kennis van mij helpt bij het repareren van boten voor de America's Cup, en zegt dat er na elke race enorm veel tijd wordt besteed aan het spotten en repareren van plaatsen waar de boot is beschadigd. Denk daarbij aan enkele uren, zo niet meerdere dagen. Want als ze bijvoorbeeld een scheur of deuk hebben opgemerkt, moeten ze deze bedekken met een stukje materiaal, de patch verwarmen en vervolgens het nieuwe oppervlak polijsten. Maar onze composieten kunnen de reparatietijd met een factor 400 verkorten", zegt Amaël Cohades, medeoprichter en CEO van CompPair. Hij illustreert zijn punt met een keurige demonstratie op het terrein van het bedrijf: eerst gooit hij een jeu de boules-bal hard naar een monster van de composiet, waardoor een grote deuk ontstaat, en verwarmt vervolgens de deuk met een heteluchtpistool. Slechts een minuut later is de deuk volledig gerepareerd. JEC Magazine en Frontiers stellen dat nadat het composiet is gerepareerd, het net zo scheurbestendig is als het origineel. 

CompPair werd een jaar geleden afgesplitst van EPFL's Laboratory for Processing of Advanced Composites (LPAC). Het heeft al zijn eerste familie composieten geïntroduceerd, HealTechTM genaamd, die als prepegs worden verkocht en net als conventionele polymeren kunnen worden gedrapeerd, geplakt en uitgehard. "We bieden een scala aan vezelarchitecturen die kunnen worden gebruikt in allerlei toepassingen, zoals sportuitrusting, windturbines en scheepsrompen", zegt Cohades, terwijl hij een palet van voorbeelden laat zien met verschillende texturen gemaakt van glasvezel en koolstofvezel. De startup werkt samen met verschillende andere bedrijven om zijn composieten in hun producten te integreren. 

Maar hoe werkt het? "Het geheim schuilt in een unieke hars die we hebben ontwikkeld. Wanneer warmte wordt toegepast, wordt een deel van de hars geactiveerd en ondergaat het een faseverandering die de fysieke mechanismen in gang zet die betrokken zijn bij het genezingsproces. Het resultaat is dat de scheuren en scheuren in het composiet automatisch worden gerepareerd", zegt Robin Trigueira, medeoprichter en CTO van CompPair. "Bovendien verliezen onze composieten geen enkele van hun constructieve eigenschappen tijdens het reparatieproces, wat betekent dat er geen risico op vervorming is." 

De eerste productfamilie is uitgeroepen tot een van de '1.000 Efficient Solutions' geïdentificeerd door de Solar Impulse Foundation, die technologieën toont die zowel milieuvriendelijk als economisch levensvatbaar zijn. De composieten van CompPair kunnen bijvoorbeeld de milieu-impact van windparken verminderen. "Onderhoudskosten voor windparken wereldwijd lopen momenteel op tot tientallen miljarden Zwitserse franken per jaar. En bladen aan het einde van hun levensduur zijn moeilijk te recyclen ", zegt Cohades. In China, dat in 2017 4,44 miljoen ton composiet gebruikte, zou de overheid binnenkort nieuwe, strengere eisen kunnen stellen aan het recyclen van afval van windmolenparken.