ในการหวนกลับวัสดุ graphene แยกออกจากกันอย่างเป็นทางการในปี 2004 โดยนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ในภาคเหนือของประเทศอังกฤษออกยังคงเป็นเพียงเป็นเพียงแค่ 'วัยรุ่น' วัสดุใหม่ แต่ได้เริ่มที่จะเป็นผู้ใหญ่การผลิตมวลอย่างต่อเนื่อง. กว่าทศวรรษถัดไป วัสดุ Graphene มีแนวโน้มที่จะนำการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญไปสู่การออกแบบและการผลิตของโลกรวมถึงประสิทธิภาพของยานพาหนะไฟฟ้าและรถยนต์ที่ขับด้วยตนเอง
เราจำเป็นต้องเพิ่มปริมาณของกราฟีนลงไปในพลาสติกบางชนิดเท่านั้นซึ่งจะสามารถเปลี่ยนคุณสมบัติและคุณสมบัติของพลาสติกได้อย่างมากในอุตสาหกรรมยานยนต์เทคโนโลยีใหม่ ๆ มักถูกกล่าวถึงว่าเป็น "การปฏิวัติ" แต่ก็มักจะเป็น ความปรารถนาดีไม่ใช่ทุกคนเชื่อ แต่สำหรับวัสดุที่เกิดขึ้นใหม่ตราบเท่าที่คำว่า 'อาจ' ถูกเพิ่มก่อนการปฏิวัติ 'คำอธิบายนี้มีวัตถุประสงค์มากนี่คือ graphene' อาจเป็น 'เทคโนโลยียานยนต์' ปฏิวัติมองย้อนกลับไปวัสดุ graphene ถูกแยกอย่างเป็นทางการในปี 2004 โดยนักวิจัยที่ University of Manchester ในตอนเหนือของอังกฤษและยังคงเป็นเพียงวัสดุใหม่สำหรับ 'วัยรุ่น' แต่แล้ว นับเป็นจุดเริ่มต้นที่จะก้าวไปสู่การผลิตแบบผู้ใหญ่ในทศวรรษหน้าวัสดุที่ทำจากกราไฟท์อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในด้านการออกแบบและการผลิตรวมถึงการปรับปรุงประสิทธิภาพของยานพาหนะไฟฟ้าและรถยนต์ที่ขับด้วยตนเอง
Versarien บริษัท เป็นหัวหน้าช่างเทคนิคโดยดร. แอนดรูกินกลุ่มวิศวกรรมวัสดุขั้นสูงที่ทุ่มเทให้กับการส่งเสริมการประยุกต์ใช้วัสดุ graphene จากทฤษฎีสู่การผลิตที่เกิดขึ้นจริงให้เล่นเต็มเพื่อให้วัสดุใหม่นี้จะลดน้ำหนักเสริมสร้างและเพิ่มประสิทธิภาพของแบตเตอรี่วัสดุ ผล. 'เมื่อใช้อย่างถูกต้องผมคิดว่าส่วนพลาสติกวัสดุ graphene ของยานพาหนะที่คาดว่าจะลดน้ำหนัก 20% ก็จะมีการปฏิวัติ. ต่อไปโดยอาศัยการนำที่ดีเยี่ยมวัสดุ graphene ยังคาดว่าจะเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของแบตเตอรี่และต่อไปอย่างมีนัยสำคัญ ยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่
ในฐานะที่เป็นอัญรูป, แกรฟีนเป็นกราไฟท์ (โดยทั่วไปสำหรับดินสอและน้ำมันหล่อลื่นแห้ง) สัญญาซื้อขายล่วงหน้า. ปัจจุบันวัสดุ graphene จากการผลิตขนาดใหญ่ของรถยนต์ยังคงวิจัยมากและการพัฒนา ดร. กินได้รับการมุ่งมั่นที่จะส่งเสริมการขายของกราฟีนในการออกแบบและการผลิตของการใช้งานรถ แต่ยังซื่อสัตย์เกี่ยวกับความท้าทายที่เป็นไปได้: 'กราฟีนในสถานการณ์ที่เป็นไปได้ของการใช้งานบางอย่างที่สามารถทำได้ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาในสถานการณ์อื่น ๆ การใช้งานอาจต้องใช้เวลานานกว่าหนึ่งทศวรรษและเวลาที่กำหนดมักจะเป็นเรื่องยากที่จะตัดสิน แต่ผมเชื่อมั่นในศักยภาพของวัสดุนี้
ประมาณการระบุว่าในปี 2020 อุตสาหกรรมยานยนต์ทั่วโลกที่ใช้งานประจำปีของพลาสติกอาจจะได้ถึง 600 ตันของพลาสติก แต่จำนวนเงินสุดท้ายอาจมีการเปลี่ยนแปลง: ยกตัวอย่างเช่นถ้านอกเหนือจาก graphene แข็งแกร่งพลาสติกน้ำหนักเบาและใช้มันเพื่อแทนที่ สำหรับวัสดุอื่นที่มีความหนาแน่นสูงกว่าจำนวนที่เพิ่มขึ้นของพลาสติกอาจเพิ่มขึ้น
พลาสติกเสริมแรง
ดร. กินและทีมของเขามีความมุ่งมั่นที่จะมีความแข็งแรงพลาสติกเพิ่มขึ้น 30% เพื่อให้เป็นไปลดปริมาณ แต่สามารถบรรลุความแข็งแรงเดียวกันหรือสูงกว่า. แต่ชนิดที่ใช้กันมากที่สุดจากพลาสติกได้ถึง 13 ชนิดของการผลิตยานยนต์และทุกประเภทของพลาสติก ทั้งหมดต้องผ่านขั้นตอนการทดสอบ
ดร. กินกล่าวว่า 'เราจะต้องตรวจสอบ graphene เพิ่มลักษณะพลาสติกและผสมในสัดส่วนที่เฉพาะเจาะจงเช่น 1% ถึง 5% ต่อไปเราต้องปรับปรุงทั้งหมดของกระบวนการที่จำเป็นและเทคนิคในที่สุดเราจะเพิ่มประสิทธิภาพการทดสอบอย่างเต็มที่และต่อไป จะส่งเสริมการผลิตขนาดเล็กไปยังระดับอุตสาหกรรม. ขณะนี้ดร. กินได้เริ่มที่จะใช้วัสดุ graphene เพิ่มประสิทธิภาพยางสมรรถนะแผงร่างกายคอมโพสิตวัสดุ CFRP และแบตเตอรี่
เขากล่าวว่า "ในตอนแรกเราจะต้องพบกับสถานการณ์ที่สำคัญที่สุดเพราะเหตุนี้เรากำลังมองหาที่จะช่วยให้จำนวนมากของผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรม. ตัวอย่างเช่นเราสามารถใช้ graphene เพื่อยืดอายุยางให้อยู่ในระดับปัจจุบันของ 1.5 เท่าหรือแม้กระทั่ง 2 ครั้งในขณะที่ลดความจำเป็นในการผลิตอนุภาคพลาสติกที่มีความสำคัญมากสำหรับการป้องกันของสภาพแวดล้อม. รายงานล่าสุดชี้ให้เห็นว่าในรอบสุดท้ายเทลงไปในมหาสมุทรน้อยกว่า 1 อนุภาคขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางมิลลิเมตรขยะพลาสติก, มากกว่า 28% มาจากยาง 'Graphene ช่วยลดน้ำหนักและขนาดของแบตเตอรี่ซึ่งจะขยายช่วงของยานพาหนะไฟฟ้าและมีศักยภาพในการเพิ่มความเร็วในการชาร์จแบตเตอรี่
นอกจากนี้กราฟีนยังสามารถปรับปรุงความต้านทานผลกระทบของแผ่นพลาสติกหรือบัฟเฟอร์ด้วยเมื่อนำไปใช้กับตัวถังรถที่สามารถได้รับประสิทธิภาพการทำงานที่คล้ายกัน. เพื่อให้บรรลุผลลัพธ์ที่ต้องการแน่นอนเราอย่างต่อเนื่องจะต้องเพิ่มประสิทธิภาพของอัตราส่วนการผสมของกราฟีนได้. อีก ในทางกลับกัน graphene มักไม่ใช้สำหรับเสริมอลูมิเนียมหรือเหล็กกล้า แต่การทดแทนโลหะเหล่านี้ด้วยพลาสติกเสริมกราไฟท์โดยตรงเป็นอีกทางเลือกหนึ่ง
ดร. กินอธิบายว่า: 'ถ้า graphene เสริมแรงพลาสติก, ชิ้นส่วนความแข็งแกร่งบิดจะยังคงเหมือนเดิมหรือเพิ่มขึ้นได้และส่งผลกระทบต่อความแข็งแรงจะปรับปรุงและดังนั้นจึงเป็นที่คาดหวังว่าจะมีฉากที่มากขึ้นและเริ่มใช้ที่มีคุณภาพ วัสดุพลาสติกที่มีน้ำหนักเบา CFPR และ GRP '
Versarien ได้รับผู้เชี่ยวชาญจาก 2D ในปี 2014 เมื่อผลิตเพียง 1 กรัมต่อวันเท่านั้นวันนี้ด้วยการเปิดตัวอุปกรณ์ใหม่ บริษัท คาดว่าจะเพิ่มการผลิต graphene วันเดียวเป็น 1 กิโลกรัมในปลายปีนี้ ( 2.2 ปอนด์)
ในการนี้ดร. กินกล่าวว่าปัจจัยการผลิตนี้จะเทียบเท่ากับการเพิ่มขึ้น 1,000 ครั้ง. คำนวณง่ายถ้าการผลิตรายวันเฉลี่ยของอุปกรณ์แต่ละชิ้นสามารถเป็นได้ถึง 10 กก. (22 ปอนด์), อุปกรณ์ 100 สามารถเพิ่มผลผลิตประจำวันของ บริษัท ฯ เดียว 1 ตันดร. กินเพิ่ม 'นอกจากนี้เมื่อมีการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานที่สำคัญของพลาสติกเรายังต้องควบคุมปริมาณของกราฟีน (ที่อาจจะมีเพียง 1% หรือน้อยกว่า) ที่จะเข้าร่วมพลาสติกซึ่งเป็นสิ่งสำคัญมาก.
รายละเอียดของดร. Deakin เกี่ยวกับอุปกรณ์การผลิต graphene และวิธีการทำงานนี้เป็นเพียงคำพูดเพียงไม่กี่คำซึ่งระบุว่าผู้ผลิตพลาสติกสามารถติดตั้งอุปกรณ์ดังกล่าวในโรงงานผลิตที่มีอยู่ได้อย่างง่ายดาย
ในคำจำกัดความของ Dr. Deakin graphene 'จริง' มีเพียงอะตอมคาร์บอนเพียงชั้นเดียว แต่ส่วนใหญ่ของเครื่องชั่งรุ่น Versarien graphene ไม่เกิน 5 ชั้นและ 90% ของเครื่องชั่งไม่เกิน 10 ชั้นโดยมีขนาดด้านข้างเฉลี่ยเพียง 2 ไมครอนเท่านั้น
นอกจากนี้การรีไซเคิลเป็นเรื่องที่สำคัญสำหรับวัสดุใหม่ ๆ ก่อนที่จะเริ่มต้นอย่างเป็นทางการของแอพลิเคชันจะต้องพิจารณาดร. กินเชื่อว่าการเกิดขึ้นของพลาสติกเก่า graphene จะ 're-Hwan ชีวิตใหม่' (ตัวอย่างเช่นเมื่อย่อยสลายพลาสติกเกิดขึ้นเนื่องจากรังสีอัลตราไวโอเลต) ยัง คือการรักษาลักษณะเดิมหรือประสิทธิภาพการทำงานอีกครั้งป้อนห่วงโซ่อุปทาน
อย่างไรก็ตามเรายังคงเผชิญปัญหายาวนาน :? นั่นโดยการเพิ่ม graphene เพื่อลดการใช้ยานพาหนะพลาสติก 'ค่าใช้จ่ายที่มีประสิทธิภาพในที่สุดวิธีดร. กินกล่าวว่า' เราคาดหวังว่าผ่านการใช้เทคโนโลยีของเรา graphene นี้แก้ โปรแกรมอย่างแท้จริงจะประหยัดค่าใช้จ่ายในปีที่ผ่านมาก็จะใช้เวลาประมาณห้าปี. 'ดีนี้เป็นเพียงอะตอมชั้นหนาเดียวของกราฟีนในที่สุดก็สามารถเรียกได้ว่าเป็นความจริง' 'วัสดุปฏิวัติ? นี้ ต้องใช้เวลาตรวจสอบ