Jak połączyć ze sobą kilka różnych składników tak, aby łącznie posiadały właściwości lepsze niż każdy z nich oddzielnie? Z takim problemem zmagają się nie tylko kucharze, ale i naukowcy pracujący nad materiałami kompozytowymi. A co się stanie gdy wkomponować w te materiały grafen? Odpowiedź na to pytanie jest optymistyczna, dlatego zdarzenie "Grafenowe materiały kompozytowe I" zostało rozstrzygnięte na TAK.
Materiały kompozytowe mogą zawierać w sobie wiele różnych substancji, od żywicy do włókien szklanych. Szeroka gama substancji kompozytowych zrewolucjonizowała już rozmaite gałęzie przemysłu - budownictwo, lotnictwo, przemysł motoryzacyjny, elektrotechnikę czy przemysł maszynowy. Nic więc dziwnego, że od kiedy pojawiły się pierwsze doniesienia o grafenie naukowcy zainteresowali się jego połączeniami z dotychczas znanymi i stosowanymi materiałami.
Dlaczego kompozyty grafenowe tak pobudzają wyobraźnię naukowców? Jak donoszą badania, uzyskane materiały mogą np. bardzo zyskiwać na wytrzymałości i sztywności. Umożliwia to użycie mniejszej ilości materiału przy zachowaniu tych samych własności mechanicznych danej konstrukcji. Przyczynia się do „odchudzenia” konstrukcji wykonanych z danego kompozytu, a w przypadku na przykład samochodów – ograniczenia spalania i zmniejszenia szkodliwego wpływu na środowisko.
Właśnie motoryzacyjne zastosowanie grafenowego kompozytu chcą skomercjalizować uczestnicy projektu iGCAuto. Włączeni w projekt naukowcy z Wielkiej Brytanii, Włoch, Hiszpanii i Niemiec, przewidują, że grafenowy kompozyt który stworzą, pozwoli zredukować wagę samochodu o 1/3 bez zmian w wytrzymałości pojazdu. Plany Ahmeda Elmarakbiego, profesora wydziału Inżynierii Pojazdów na Uniwersytecie w Sunderland sięgają dalej: "Planujemy opracować nowy sposób wykorzystania grafenu do wzmocnienia kompozytów polimerowych. Mamy nadzieję, że pomoże to zmniejszyć o 30% do 50% wagę strukturalną samochodów w porównaniu do dzisiejszych samochodów stalowych". Profesor Elmarakabi dodaje: "W pięć czy sześć lat ta poprawa może wynieść nawet 70%". Wstępne badania pokazują też, że zastosowanie grafenowych kompozytów wcale nie musi oznaczać zwiększenia kosztów produkcji samochodu.
Materiały kompozytowe, w szczególności te domieszkowane grafenem, mogą zrewolucjonizować niejedną gałąź przemysłu, dlatego naukowcy nie ustają w badaniach nad nimi. Trzymajmy kciuki, żeby badania poszły we właściwym kierunku i żebyśmy wkrótce mogli pojechać w daleką podróż naszym lekkim, grafenowym samochodem.
Artykuł dotyczy rozstrzygnięcia zdarzenia Grafenowe materiały kompozytowe I. Zachęcamy do dyskutowania artykułu i rozstrzygnięcia w komentarzach na stronie zdarzenia.
Bibliografia:
Graphene-toughened composites for next generation aerospace structures (ang.)
Graphene composites for cars (ang.)
Powrót
