Onderzoekers van de universiteiten van Warwick en de Queen Mary hebben een polyetheenfolie gemaakt dat sterker zou zijn dan aluminium. De onderzoekers denken dat sterke, doorzichtige folie te kunnen gebruiken voor het beschermen van ruiten en beeldschermen.
De Nederlandse onderzoekers Ton Peijs en Cees Bastiaansen en medewerkers hebben een techniek ontwikkeld om PE-folie te maken dat sterker is dan aluminium, maar aanzienlijk lichter. Dat deden ze door bij de folievorming de temperatuur heel nauwkeurig te regelen. Voorheen werd ter bescherming van glas vaak eerst gekeken naar kunststoffen als polycarbonaat (P~C) of polymethylmethacrylaat (PMMA), die het beide qua mechanische eigenschappen afleggen tegen alu. Tegenwoordig zijn er methoden ontwikkeld om van hogedichtheidspolyetheen folies te maken die mechanische eigenschappen hebben die kunnen tippen aan die van metalen of soms zelfs beter zijn.

“De microstructuur voor het oprekken lijkt erg op die van gekookte spaghetti”, zegt medeonderzoeker Yunyin Lin. “Als je die oprekt dan lijkt de structuur meer op die van ongekookte spaghetti, waardoor dat folie ook sterker is.” Opgerekte PE-folie is echter niet erg transparant, waardoor het niet geschikt is voor toepassingen waar doorzichtigheid een voorwaarde is.
Met bepaalde toevoegingen kan die transparantie worden opgevoerd tot 90%. Peijs c.s. hebben nu een nabewerking bedacht waarbij de mechanische eigenschappen intact blijven bij een bijna even grote transparantie zonder dat daar additieven voor nodig zijn.

Temperatuur

Dat resultaat behaalden ze door het folie tijdens het oprekken bloot te stellen aan temperaturen onder het smeltpunt van HDPE. De beste resultaten werden bereikt bij temperaturen tussen de 90 en 110°C. Peijs: “We verwachten een grotere ketenmobiliteit bij deze hoge temperaturen tijdens het oprekken en minder lichtverstrooiing door fouten in de structuur.”
Het resultaat is een folie met een treksterkte van 800 MPa (megapascal) die tien keer groter is dan van PC en PMMA. Vliegtuigaluminium heeft een treksterkte van 500 MPa. De soortelijke massa van aluminium is bijna drie keer zo hoog als die van HDPE. Peijs: “We kunnen dat brede spectrum tussen 90 en 110°C gebruiken om de vereiste balans tussen sterkte en transparantie te realiseren. Dit sterke folie in gelamineerde composieten kan dienen als vervanging of versterking van anorganisch of organisch glas in auto’s, gebouwen en beeldschermen.”

Bron: EurekAlert