En rétrospective, le matériel de graphène officiellement séparé en 2004 par des chercheurs de l'Université de Manchester dans le nord de l'Angleterre sur, est encore juste un nouveau « adolescent » matériel, mais a commencé à mûrir la production de masse de façon constante. Au cours de la prochaine décennie, Les matériaux en graphène sont susceptibles d'apporter des changements significatifs au monde de la conception et de la fabrication, notamment l'efficacité des véhicules électriques et des voitures autonomes.
Nous avons seulement besoin d'une très petite quantité de graphène à certains plastiques, peuvent modifier de manière significative les caractéristiques et les propriétés des matières plastiques dans la propagande de l'industrie automobile, la nouvelle technologie est toujours connu comme la description « révolutionnaire », mais il est souvent bons voeux, pas tout le monde est convaincu, cependant, pour un nouveau matériau, tant que mot révolutionnaire « précédée de » possible », cette description est très objectif est de graphène, ce peut « est un » révolutionnaire « de la technologie automobile. Avec le recul, le matériau de graphène officiellement séparé en 2004 par des chercheurs de l'Université de Manchester dans le nord de l'Angleterre, est encore juste une » nouvelle adolescent » matériel, mais a été a commencé à mûrir progressivement la production de volume dans la prochaine décennie, le matériel de graphène peut apportera d'énormes changements dans la conception et la fabrication, y compris les véhicules électriques et d'améliorer l'efficacité des véhicules autonomes.
Versarien société est un ingénieur technique en chef par le Dr Andrew Deakin groupe d'ingénierie des matériaux de pointe dédiés à la promotion de l'application des matériaux de graphène de la théorie à la production réelle, faire jouer pleinement à faire de ce nouveau matériau pour réduire le poids, renforcer et optimiser les matériaux de batterie effet. « lorsqu'il est utilisé correctement, je pense que partie de matériau graphène plastique du véhicule devrait être de 20% de réduction de poids, il sera révolutionnaire. de plus, en vertu de l'excellente conductivité, la matière de graphène est également prévu d'optimiser les performances de la batterie, et en outre important Prolongez la vie de la batterie.
En tant allotrope, graphène est un graphite (généralement pour un crayon et un lubrifiant sec) dérivés. À l'heure actuelle, le matériau graphène de production à grande échelle d'automobiles à encore beaucoup de recherche et de développement. le Dr Deakin a été engagée dans la promotion du graphène dans la conception et la fabrication d'applications de véhicules, mais aussi honnête sur les défis possibles: « graphène dans certains scénarios d'applications possibles peut être réalisé en quelques années, dans d'autres scénarios Les applications peuvent prendre plus d'une décennie, et les moments spécifiques sont souvent difficiles à juger, mais je suis confiant dans le potentiel de ce matériel.
Les projections indiquent que d'ici 2020, l'industrie automobile mondiale, l'utilisation annuelle de plastique peut être jusqu'à 600 tonnes de plastique, mais le montant final peut varier: par exemple, si l'ajout de graphène plus fort, en plastique léger et l'utiliser pour remplacer Pour d'autres matériaux ayant une densité de masse plus élevée, la quantité finale de plastique peut augmenter.
Plastique renforcé
Dr Deakin et son équipe est engagée à la force plastique a augmenté de 30%, de façon à réduire le montant, mais peut atteindre le même ou une plus grande force. Cependant, le type le plus couramment utilisé en plastique pour 13 types de fabrication de véhicules, et tous les types de plastique Tous doivent passer par la procédure de test.
Dr Deakin a dit: « nous devons déterminer graphène ajouté de manière plastique et mélangés dans des proportions spécifiques, telles que 1% à 5%; Ensuite, nous devons améliorer tous les processus et techniques nécessaires, enfin, nous optimiserons entièrement testés, et plus favorisera la production à petite échelle à une échelle industrielle. « actuellement, le Dr Deakin ont commencé à utiliser des matériaux de graphène, d'optimiser la performance des pneus, des panneaux de carrosserie composites, matériaux CFRP et les batteries.
Il a dit: « Au départ, nous devons trouver les scénarios les plus importants, à cause de cela, nous cherchons à aider un grand nombre d'experts de l'industrie. Par exemple, nous pouvons utiliser le graphène pour prolonger la vie des pneus au niveau actuel de 1,5 fois, ou même 2 fois, tout en réduisant la nécessité de fabrication de particules de plastique, qui est d'une grande importance pour la protection de l'environnement. un récent rapport fait remarquer que dans la finale versé dans l'océan moins de particules de diamètre 1 mm de déchets plastiques, Plus de 28% sont des pneus. »Le graphène contribue également à réduire le poids et la taille de la batterie, ce qui étend la gamme de véhicules électriques et peut augmenter la vitesse de chargement de la batterie.
En outre, le graphène peut également améliorer la résistance à l'impact d'une plaque en matière plastique ou un tampon, également lorsqu'elle est appliquée à un châssis de véhicule, on peut obtenir une performance similaire. Pour atteindre les résultats souhaités, bien sûr, il faut optimiser en permanence le rapport de mélange du graphène. Un autre dans un aspect, le graphène est généralement pas utilisé pour améliorer l'aluminium ou l'acier, mais « remplacer directement ces matériaux métalliques à travers la matière plastique après la mise en valeur de graphène » est une idée facultative.
Dr Deakin a expliqué: « Si le plastique renforcé de graphène, les pièces de rigidité à la torsion restent les mêmes, voire plus, et la résistance aux chocs amélioreront et, par conséquent, il est prévu qu'il y aura de plus en plus de scènes commencent à utiliser la qualité. Plastique plus léger, matériaux CFPR et GRP.
Versarien a acquis la société en 2014. experts 2D, lorsque cette dernière production de graphène de jour était seulement 1 gramme, maintenant avec le nouvel équipement mis en service, la société prévoit d'être dans une seule production de graphène de jour a augmenté un kilogramme plus tard cette année ( 2,2 lb).
À cet égard, M. Deakin a déclaré que cela équivaut à un facteur de production multiplié par 1000. Des calculs simples, si la production quotidienne moyenne par appareil peut être portée à 10 kg, alors 100 unités peuvent augmenter la production journalière de l'entreprise. Dre Deakin a ajouté: «En outre, en optimisant de manière significative les performances des plastiques, nous devons également contrôler la quantité de graphène ajoutée au plastique (peut-être seulement 1% ou moins), ce qui est très important.
Les détails du Dr Deakin sur l'équipement de production de graphène et son fonctionnement ne sont que quelques mots, indiquant que les fabricants de plastiques peuvent facilement installer un tel équipement dans les usines de production existantes.
Selon le Dr Deakin, le graphène «réel» ne contient qu’une seule couche d’atomes de carbone monocouche, mais la plupart des écailles de graphite de Versarien ne dépassent pas 5 couches et 90% des écailles ne dépassent pas 10 couches, avec une dimension latérale moyenne de seulement 2 microns.
En outre, la recyclabilité est une considération importante pour tout nouveau matériau avant son application officielle.Le Dr Deakin estime que l'apparence du graphène rajeunira les vieux plastiques (par exemple, lorsque les plastiques sont dégradés par les rayons ultraviolets), Pour conserver ses caractéristiques ou performances d'origine, réintégrez la chaîne d'approvisionnement.
Cependant, nous devons encore faire face à un problème de longue date: quelle est la rentabilité de «réduire la consommation de plastique des véhicules en ajoutant du graphène»? M. Deakin a déclaré: «Nous espérons utiliser cette solution de graphène. La solution sera vraiment rentable dans les prochaines années et cela prendra environ cinq ans. »Alors, ce graphène avec une seule couche d'épaisseur à un seul atome peut-il être un véritable matériau« révolutionnaire »? Cela prend du temps pour vérifier.