Elk jaar wordt er wereldwijd bijna 20 miljoen ton polymeercomposietmaterialen geproduceerd, en de markt groeit jaarlijks met zo'n 5%. Dat is volgens JEC, een internationale organisatie in de composietenindustrie, wat de snelle groei te danken heeft aan de hoge prestaties van deze materialen, lichtgewicht en gebruiksgemak. Deze ideale combinatie van eigenschappen betekent dat de composieten op grote schaal zijn toegepast in een reeks industrieën, van ruimtevaart en automotive tot sportuitrusting en windenergie. Maar hun populariteit betekent dat fabrikanten snel oplossingen moeten implementeren om de milieu-impact van composieten te minimaliseren, omdat ze momenteel moeilijk te recyclen zijn. Dat is waar de revolutionaire technologie van CompPair om de hoek komt kijken. De zelfherstellende composieten, die zichzelf in slechts enkele minuten kunnen repareren, kan de levensduur van een product aanzienlijk verlengen. Studies hebben aangetoond dat hetzelfde monster van een CompPair-composiet zichzelf tot 60 keer kan herstellen zonder dat de eigenschappen ervan veranderen. Het bedrijf heeft onlangs iets minder dan CHF 1 miljoen opgehaald in zijn eerste fondsenwervingsronde - een mijlpaal die het jonge bedrijf in staat zal stellen meer personeel aan te nemen, haar pand uitbreiden, en haar productiecapaciteit op te voeren om haar marktpenetratie te ondersteunen.

Reparatietijd met een factor 400 . verkorten

"Een kennis van mij helpt boten repareren 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. We hebben het over enkele uren, zo niet meerdere dagen. Want als ze eenmaal een barst of deuk hebben gezien, bijvoorbeeld, ze moeten het bedekken met een stuk materiaal, verwarm de patch en polijst vervolgens het nieuwe oppervlak. Maar onze composieten kunnen de reparatietijd met een factor 400 verkorten, " zegt Amaël Cohades, CompPair mede-oprichter en CEO. Hij illustreert zijn punt met een nette demonstratie op het terrein van het bedrijf:eerst gooit hij een jeu de boules-bal hard naar een staal van het composiet, een grote deuk maken, verwarmt vervolgens de deuk met een heteluchtpistool. Slechts een minuut later, de deuk is volledig hersteld. Artikelen in JEC Magazine en Frontiers leggen uit dat nadat het composiet is gerepareerd, het is net zo scheurvast als het origineel.

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

De gepatenteerde technologie van CompPair geeft materialen het vermogen om zichzelf te genezen, net als het menselijk lichaam als reactie op een wond. Maar hoe werkt het? "Het geheim zit in een unieke hars die we hebben ontwikkeld. Wanneer warmte wordt toegepast, een deel van de hars wordt geactiveerd en ondergaat een faseverandering die de fysieke mechanismen activeert die betrokken zijn bij het genezingsproces. Als resultaat, de scheuren en barsten in het composiet worden automatisch hersteld, " zegt Robin Trigueira, CompPair mede-oprichter en CTO. "In aanvulling, onze composieten verliezen tijdens het reparatieproces niets van hun structurele eigenschappen, wat betekent dat er geen risico op vervorming is. Dat maakt ze geschikt voor een breed scala aan toepassingen."

De composietenindustrie dichter bij een circulaire economie brengen

Omdat de technologie van CompPair de composietenindustrie een stap dichter bij een circulaire economie brengt, het heeft financiering ontvangen van Tech4Impact - EPFL's acceleratorprogramma voor op duurzaamheid gerichte startups - en de eerste productfamilie is uitgeroepen tot een van de "1, 000 Efficient Solutions" geïdentificeerd door de Solar Impulse Foundation, waarin technologie wordt getoond die zowel milieuvriendelijk als economisch levensvatbaar is. CompPair's composieten kunnen, bijvoorbeeld, de milieu-impact van windparken te verminderen. "Onderhoudskosten voor windparken wereldwijd lopen momenteel in de tientallen miljarden Zwitserse frank per jaar. En afgedankte bladen zijn moeilijk te recyclen, " zegt Cohades. In China, die in 2017 4,44 miljoen ton composieten verbruikte, de regering zou spoedig nieuwe, strengere eisen aan het recyclen van afval van windparken.

De prepegs van CompPair kunnen ook een kenmerk worden van onze alledaagse voorwerpen. Bijvoorbeeld, tennissers kunnen binnenkort hun versleten rackets repareren met een eenvoudig heteluchtpistool. "Het is technisch mogelijk, omdat het regelmatig repareren van onze hars dezelfde eigenschappen teruggeeft als toen hij gloednieuw was, " zegt Trigueira. Maar CompPair kan het niet helpen als een speler zijn racket breekt in een vlaag van woede over een verloren punt:voorlopig kan het composiet zichzelf niet herstellen als de vezels volledig zijn gescheurd.

Na eerder zijn financiering te hebben gegenereerd via tal van startup-programma's, het bedrijf is nu van plan om de CHF 950 te gebruiken, 000 van zijn eerste fondsenwervingsronde om zijn productiecapaciteit op te voeren en een tweede productfamilie te ontwikkelen voor toepassingen die andere productieomstandigheden vereisen.