Nanotechnologia

Grafen, chociaż trudny w produkcji, to jednak dzięki swoim cudownym właściwościom zostanie w końcu wykorzystany w przemyśle motoryzacyjnym na skalę komercyjną przez Forda.

Aby uczcić Narodowy Dzień Nanotechnologii, Ford ogłosił we wtorek, że będzie pierwszym producentem samochodów, który zastosuje części grafenowe w swoich pojazdach, począwszy od Mustanga i F-150 do końca 2018 roku.

Grafen jest materiałem wykonanym z heksagonalnej struktury atomów węgla, po raz pierwszy wyizolowanym w 2004 roku. Jego zastosowania są praktycznie nieograniczone, ponieważ jest on około 200 razy mocniejszy od stali, ale również lekki i elastyczny. Grafen jest doskonałym przewodnikiem elektrycznym, a także doskonałym izolatorem dźwięku. Jego wyjątkowe właściwości uczyniły go jednym z najgorętszych tematów w czasopismach naukowych, które prezentowały go jako panaceum na wszystkie problemy inżynieryjne i pomijały niektóre z największych defektów grafenu.

Podczas gdy grafen jest już używany w sprzęcie sportowym, takim jak rakiety tenisowe, a w przypadku niektórych urządzeń elektronicznych, wytwarzanie grafenu jest trudne, a jego produkcja może również generować produkt uboczny, zwany tlenkiem grafenu, który może być wybuchowy w przypadku rozproszenia w powietrzu. Większość dostępnego w handlu grafenu jest w małych płatkach, a nie dużych arkuszy, które byłyby nieodzowne do produkcji większych elementów, takich jak podwozie samochodu.

Ford zdaje sobie sprawę z trudności w produkcji i stosowaniu grafenu, ale we współpracy z Eagle Industries i XG Sciences, określił sposób wykorzystania wzmocnienia grafenem w niektórych komponentach w celu ich wzmocnienia i zmniejszenia ich, jak również zmniejszenia hałasu. Od 2014 roku Ford i jego partnerzy wypróbowali wzmocnione grafenem pokrywy piankowe dla głośnych komponentów, takich jak szyna paliwowa, pompy, koła pasowe lub przekładnie łańcuchowe z przodu silnika. Uzyskane w ten sposób części są o 17 procent cichsze, o 20 procent mocniejsze i o 30 procent bardziej odporne na wysoką temperaturę.

„Przełomem nie jest tu materiał, ale sposób, w jaki go wykorzystujemy” – stwierdził Debbie Mielewski, starszy specjalista Forda ds. zrównoważonego rozwoju i materiałów nowatorskich w wydanym przez firmę tekście. „Jesteśmy w stanie użyć bardzo małej ilości, mniej niż pół procenta, aby osiągnąć znaczną poprawę w zakresie trwałości, odporności na dźwięk i redukcji wagi – zastosowań, na których inni nie skupili się”.

„Jesteśmy podekscytowani możliwościami, jakie nasze produkty są w stanie zapewnić Ford and Eagle Industries”, dodał Philip Rose, CEO XG Sciences. „Współpraca z pierwszymi producentami, takimi jak Ford Motor Company, pokazuje potencjał grafenu w wielu zastosowaniach i z niecierpliwością czekamy na rozszerzenie naszej współpracy na inne materiały i umożliwienie dalszej poprawy wydajności”.

Grafen może jeszcze nie być gotowy do zastąpienia włókna węglowego jako preferowanego materiału podwozia w pojazdach o wysokich osiągach, ale jest to kluczowy krok na drodze ku lekkiej przyszłości.

Źródło artykułu: https://nano-magazine.com/news/2018/10/9/ford-to-use-graphene-reinforced-parts-in-cars

Źródło ilustracji: https://www.flickr.com/

Redaktor: Filip Elgert