英國研究者發布世界首款車用石墨烯復合材料部件

 

       Elmarakbi是10.11車用復合材料計劃的領導者，該計劃是歐洲委員會的新興未來旗艦技術項目的一部分。這個項目著重于探索如何用石墨烯（一個原子厚，比人的頭發還要細百萬倍）制造出更輕、更強、更安全、更節能的汽車，來顛覆全球的汽車行業。

 

      在過去的兩年里，桑德蘭大學還有來自意大利的五個研究伙伴組成的聯盟，在克萊斯勒汽車公司研究中心的支持下進行了一系列測試，分析了石墨烯的性能以確定它用在車用先進復合材料時表現如何。

 

      在原型上，團隊力求生產一個保險杠來突出聚合物的性能。研究者將石墨烯嵌入聚合物中跟傳統的碳或玻璃纖維混合，從而導致了性能的改變——更輕、更強硬。這讓研究者減少了結構件的厚度。

 

      “我們在第一階段發現的結果是非常重要的，遠超預期，” Elmarakbi說，“這個材料非常輕且強韌，沖擊實驗顯示了比傳統的復合材料高40%的比能吸收。這是一種沖擊時可控的斷裂，甚至在更高的速度時也能通過可控的方法吸收能量。我們在一開始就預料到了這一點，但沒想到結果會如此之高。

 

      然而，Elmarakbi教授說仍存在待攻克的難題。首先就是應用石墨烯的困難。就像石墨一樣，石墨烯越薄就越脆。

 

      “實現石墨烯和聚合物的平衡很重要，” Elmarakbi說，“復合材料既不能太脆弱，也不能太強韌----那就不能在碰撞中吸收能量了?，F代車輛被設計為在撞毀時會壓皺，以保護乘客。這就要求復合材料不能強度過高以至于傳遞碰撞能給乘客，必須為了安全做出妥協。”

 

       其次，讓石墨烯在聚合物中均勻分散很難。“我們現在達到的均勻分布已經很不錯了，但實現起來并不簡單。我們需要把它重量減輕同時確保它的安全性。挑戰的一部分是它是全新的，之前我們從沒有做過類似的東西。我們不得不從零開始設計了一款軟件來進行石墨烯應用的仿真。” Elmarakbi說。

 

       據Elmarakbi說，旗艦的研究已經給部門吸引了很多的利益，包括競爭高度激烈的全球汽車市場。

 

       “我們正在與汽車制造商及他們的一級供應商進行談判，他們對我們的工作及將來如何應用我們的研究成果非常感興趣。” Elmarakbi說，“10年在汽車行業的發展中微不足道，他們的研究和開發團隊將遠遠超越這一范圍。他們已經看到了石墨烯的潛力。”