1. Mieti mitä komposiitteja löydät omasta kodistasi tai lähiympäristöstäsi.
2. Monien suklaapatukoiden voidaan ajatella olevan kerros- tai partikkelirakenteisia "komposiitteja". Mieti tai tutki eroaako koko patukan ominaisuudet yksittäisten komponenttien (suklaa, keksi jne.) ominaisuuksista? Keksitkö muita ”komposiittirakenteisia” makeisia?
3.Selitä mikä merkitys komposiittien keksimisellä ja kehityksellä on ollut seuraaville esineille:
a) Tennismailat
b) (Vesi)sukset
c) Modernit loistoristeilijät vs. Titanic
d) Luotiliivit
4. Laboratoriotyö: Oman komposiitin valmistus polymeeristä ja erilaisista lujitteista
Työturvallisuus:
Työssä käytettävä koko työn ajan suojakäsineitä, koska natriumsilikaatin vesiliuos (vesilasi) ärsyttää ihoa. Tekninen etanoli on helposti syttyvää ja haihtuvaa. Vältä avotulta etanolia käsitellessäsi. Muista myös käyttää suojatakkia ja suojalaseja.
Tarvikkeet:
- 20 ml natriumsilikaatin vesiliuosta (vesilasia), Na2Si3O7
- noin 4 ml teknistä etanolia CH3CH2OH
- muovinen astia (esim. kertakäyttömuki)
- lusikka, puutikku tai lasisauva
- paperia, hiuksia, kuparilankaa, teräsvillaa, purua tms.
Työn suoritus:
1. Kaada muoviseen astiaan 20 ml natriumsilikaattia (vesilasia, Na2Si3O7 ) ja sekoita joukkoon jotakin kuitulujitetta: ohuita paperisuikaleita, hiuksia, kuparilankaa, teräsvillaa, purua tai voit keksiä jonkun oman lujitemateriaalin
2. Mittaa 4 ml 95 % teknistä etanolia erilliseen astiaan
3. Kaada etanoli natriumsilikaatin sekaan. Aloita varovainen sekoittaminen heti
4. Sekoita liuosta lusikalla kunnes seos jähmettyy (tapahtuu melko nopeasti!)
5. Kun seos on alkanut jähmettyä sen voi ottaa käteen (suojahanskat!), puristaa siitä liika neste pois ja muotoilla esimerkiksi tangoksi. Muista puristella kappale hyvin, jotta siitä tulee kiinteä. Tämä pitää tehdä pesualtaan päällä. Varo, ettei kappale luiskahda kädestä, koska se tahraa vaatteet helposti (suojatakki!).
7. Kun kappale on muotoiltu, huuhtele sitä mahdollisimman nopeasti kylmällä vedellä, sillä ylimääräinen etanoli murentaa syntyneen polymeerin.
Huomioita: Sekoitusastia voi olla myös lasia. Jähmettynyt lopputuote lähtee lasista huuhtelemalla sitä lämpimällä vedellä.
Kun valmistamasi komposiitit ovat kuivuneet hetken aikaa paperin päällä, vertaile niiden ominaisuuksia, kuten esimerkiksi tankojen kestävyyttä, kun taitat jokaista samalla tavalla. Mikä komposiitti oli heikoin ja mikä taas vahvin? Mitä tekisit toisin, jos tekisit työn nyt uudelleen?
Ohuita paperinpaloja, kasvien juuria ja kuparilankaa sisältävät komposiitit.
Taittamiskoe: paperia sisältänyt katkesi helposti, juuria sisältänyt tarvitsi hieman enemmän voimaa ja kuparilankaa sisältänyt ei katkennut taitettaessa.