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用“神奇材料”提高復合材料性能

石墨烯是一種用單層碳原子制成的材料,它是由2010年獲得諾貝爾物理獎的Kostya Novoselov教授和Andrew Geim教授在實驗中首先發現的。它確實是一種神奇的材料,強度比鋼大200倍以上,導電性優于銅,據稱,它具有人類已知的最佳導熱性。石墨烯最令人興奮的性能之一是它的厚度,異常的薄,只有一個原子那么厚,它比人的頭發要細100萬倍。雖然這種新材料已在各行各業中創新使用,但毫無疑問其強度和輕質性能引導研究人員尋找它可以提高纖維增強塑料特別是碳纖維增強塑料性能的方法。

2013年,歐委會(EC)投資10億歐元作為一個稱為“石墨烯旗幟”新項目的一部分,其目標是在10年內開發石墨烯相關的技術,從學術實驗室的使用到各行業中的應用。該核心聯盟目前由23個國家142個學術和工業研究小組組成。

這些尋求歐盟資助的項目之一是由Sunderland大學在2014年設立的,目標是使用石墨烯開發更輕、更強、更具能效和安全的車輛,對全球汽車行業有潛在的革命性。

該大學與來自意大利、西班牙和德國的5家研究伙伴合作,它被選為iGCAuto建議的一個合作伙伴。該項目重點分析新石墨烯基聚合物材料的性能,以確定當它被用于提高生產汽車中的先進復合材料時,它是怎樣起作用的,特別是有關強度、尺寸穩定性和耐久性。

Sunderland大學計算、工程和技術系汽車工程教授Ahmed Elmarakbi提出這個想法。“石墨烯對于汽車工業有巨大的應用,把它用于提高汽車中的復合材料有許多潛力,”他說。“全球汽車行業目前正面臨重大挑戰,如CO2排放和安全問題。”

“該項目將研究在制造不同聚合物基體的納米復合材料中使用石墨烯材料。該材料將提供好處,如提高強度、尺寸穩定性和更好的熱性能、更佳的燃燒性能(起到阻燃作用,因而減少煙排放)和卓越的耐久性,”Elmarakbi教授補充道。“這個項目將有挑戰性;問題不僅僅是生產石墨烯產品,而是把它們大批量應用到汽車中。”

(強華)

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