新加坡的研究人员研发出一种工艺，可将碳纤维增强复合材料（CFRP）废弃物（纤维与树脂组分均包含在内）转化为气凝胶，这类气凝胶有望应用于隔热、吸声以及溢油清理领域。

该研究方法由新加坡国立大学（NUS）机械工程系的杨海明（杜海明）副教授带领团队开发，相关报道见于《The Engineer》网站，详细研究成果发表于 ScienceDirect 数据库的学术论文中。

传统回收手段往往只着眼于回收碳纤维，而将基体树脂直接丢弃、分解，或是回收后作为低价值物料处理。部分回收工艺还需要高温环境、化学试剂，或是消耗大量能源。 而新加坡国立大学的研究团队对复合材料废弃物采用机械处理方式，得到含有微细颗粒与短纤维碎段的混合物；再将该混合物与羧甲基纤维素（一种纤维素基黏合剂）混合，之后进行冷冻干燥，最终得到具备轻质多孔结构的气凝胶。材料内部相互连通的孔隙中封存大量空气，能够抑制热量在材料内部传递。

实验室测试表明，制备得到的气凝胶导热系数低，具备用作轻质隔热材料的潜力。研究人员同时发现该材料还拥有吸声性能。

杜海明副教授表示：“我们的目的是证明碳纤维复合材料废弃物并非只能当作待处理垃圾。将包括纤维和环氧树脂组分在内的全部物料加以利用，我们就可以把这类废弃物转化为高价值功能材料。”

该研究团队还对气凝胶做改性处理，使其具备疏水特性，能够吸收大量油污，由此可用于溢油应急处置场景。

成纤维细胞毒性实验显示，在本次研究设定的实验条件下，该材料无毒性。这一研究结果，为后续探索该材料与人、环境相接触的各类应用场景奠定了基础。目前研究团队正寻求与航空航天、先进材料、制造业及废弃物处理领域的机构开展合作。后续还将研究该工艺的规模化方案，并评估其工业化生产后的环境效益与经济效益。

该研究的第一作者Ngo Minh Quang Phan（左）与负责该研究的副教授Duong Hai Minh（右）手持新加坡国立大学团队研发的碳纤维/环氧树脂气凝胶。

来源 | 新加坡国立大学