预计使用石墨烯的复合材料汽车部件将在七到八年内推向市场,并可能导致更轻,更节能的汽车的开发。
这就是桑德兰大学的期望,该大学正在牵头一个联盟,推广革命性材料。目前,它正在日本开展试验工厂。
该大学的科学家一直在研究石墨烯。石墨烯以某种方式添加到碳增强塑料中后,意味着使用这种材料制成的保险杠能够吸收比标准产品多40%的能量。这可能导致创造出更轻,更安全的汽车。
近年来,许多组织已经认识到石墨烯的潜力。固特异谈到了在2016年展示的Eagle 360球形轮胎概念的胎面中使用它来创建微型传感器。沃里克的高级推进中心最近举行了一次研讨会,召集专家们讨论石墨烯的潜力,该石墨烯于2004年在曼彻斯特大学首次被分离出来。
但是,桑德兰大学声称是第一家对这项技术进行物理测试,而不是从理论上简单地对其进行表述,并且走得很远,甚至开始为该过程的某些部分申请专利。
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石墨烯是通过分解石墨(与铅笔中使用的材料相同)而制成的,产生的材料比原子的头发粗一原子,或者比头发薄一百万倍。当变成粉末时,可以将少量的碳酸盐仍以液态形式与用于浸渍碳纤维的热固性树脂混合。
热塑性材料可以使用相同的技术,热塑性材料可以在热时成型,而在冷却时变硬。在这种情况下,石墨烯在熔化时会与塑料混合。
当用于任何类型的碰撞结构或保险杠时,碳纤维会吸收能量,因为它会破碎。适量添加石墨烯可改善此特性,并赋予材料其他性能。
桑德兰大学汽车复合材料教授艾哈迈德·埃马拉克比(Ahmed Elmarakbi)说:“材料的组合产生了一种吸收一定载荷的韧性,因此介于碳纤维和金属之间。”该工艺也可以与玻璃增强塑料(玻璃纤维)一起使用。