Natuurkunde

composieten


Onderzoeksvragen 

Je kent ze wel... de veelal rood met witte ANWB-fietspaddenstoelen langs de weg. Waarschijnlijk heb je er nooit over nagedacht, maar al deze paddenstoelen vormen een behoorlijke belasting voor het milieu. De productie van nieuwe en de verwerking van versleten paddenstoelen zorgen voor de nodige CO2-uitstoot. In een tijd waarin de CO2-uitstoot steeds verder moet worden teruggedrongen is het dan natuurlijk altijd welkom als een materiaal wordt ontwikkeld dat de milieubelasting aanzienlijk verlaagd. In het voorjaar van 2010 maakte het bedrijf NPSP Composieten BV uit Haarlem bekend dat zij een materiaal hadden ontwikkeld waarmee zij een "groene versie" van de welbekende paddenstoelen kunnen produceren. Deze "groene versie" heeft een even lange levensduur als de oude variant en is volledig van natuurlijk materiaal gemaakt. Het materiaal waarvan de nieuwe paddenstoelen geproduceerd zullen gaan worden is composiet bestaande uit biohars en natuurvezels.

Wat is een composiet? 

Een composiet is een materiaal dat bestaat uit verschillende componenten. In de meeste gevallen is een composiet een met vezels versterkt kunststof. Voorbeelden van deze vezels zijn glasvezels en koolstofvezels. Door een kunststof of ander materiaal te combineren met dit soort vezels zullen de eigenschappen van het materiaal drastisch veranderen. In veel gevallen levert dit een erg sterk resultaat op. Zo wordt in de racerij en de fietswereld veel gebruik gemaakt van koolstofvezelversterkte materialen in de vorm van carbon. In de scheepvaart wordt veel gebruik gemaakt van glasvezelversterkte materialen voor bijvoorbeeld de romp van een jacht.

Glare 

Een redelijk nieuwe composiet is glare. Glare wordt veel toegepast in de vliegtuigbouw en heeft als grote voordeel dat het goed bestand is tegen vermoeiing en tevens erg sterk is. Glare is glasvezelversterkte aluminium en bestaat uit dunne laagjes aluminium met daartussen verlijmde glasvezels. De glasvezels zorgen ervoor dat kleine vermoeiingsscheurtjes in het aluminium niet zullen doorscheuren en houden het materiaal bij elkaar. Het eerst vliegtuig waarin glare op grote schaal is toegepast is de in 2007 in gebruik genomen Airbus 380.

onderzoeksvragen

Productie
Hoe worden composieten geproduceerd? Is het mogelijk zelf een composiet te maken en daarvan de sterkte, elasticiteit en duurzaamheid van te bepalen?

Glare
Wat zijn de sterkte en elasticiteit van glare? Hoe verhouden deze zich ten opzichte van traditionele constructiematerialen van vliegtuigen en voor welke onderdelen is glare wel of niet geschikt?

Milieuvriendelijke composieten
De milieuvriendelijke composiet waar de ANWB-paddenstoel van gemaakt gaat worden is niet de enige “groene composiet”. Wat zijn de ontwikkelingen op het gebied van “groene composieten” en wat zijn de toepassingsmogelijkheden voor deze composieten?