Grafen – tańsze i lepsze włókna węglowe?

Grafen to najnowszy pomysł na to, jak wzmocnić, a co najważniejsze – obniżyć cenę włókien węglowych. Pracują nad nim wspólnie naukowcy z Pennsylvania University, University of Virginia, Oak Ridge National Laboratory, Solvay oraz Oshkosh.

Droga produkcja

Grafen znamy przede wszystkim ze świata baterii, ale potencjał tego materiału jest znacznie większy i rynek innowacji, zwłaszcza elektronicznych, jest nim więcej niż zainteresowany. Wspomniani naukowcy postanowili wykorzystać grafen do wzmocnienia włókien węglowych, stosowanych obecnie głównie w przemyśle lotniczym i samochodowym. Ich lekkość przy jednoczesnej dużej wytrzymałości sprawia jednak, że mogłyby zostać wykorzystane znacznie szerzej. Niestety, problemem jest tutaj wysoka cena, wynikająca z faktu, iż do jego produkcji stosowany drogi polimer poliakrylonitryl (PAM).

Jest alternatywa

Naukowcy już kilka lat temu zaczęli szukać materiału, który pozwoli potanić produkcję włókien węglowych bez utraty ich jakości i właściwości. Udało się to ekipie współpracujących ze sobą amerykańskich uczelni. Okazało się, że nawet niewielka domieszka grafenu w pierwszym etapie produkcji sprawia, że włókna stają się twardsze i bardziej wytrzymałe niż produkowane w obecny sposób. Twardość wzrosła o 185%, a wytrzymałość – o 225%. Jest to więc wyjątkowo spektakularny efekt. W dalszym etapie zespół będzie badał, czy ta technika pozwoli wprowadzić do mieszanki innych, tańszych materiałów macierzystych. Mogłoby się nawet okazać, że niektóre etapy procesu produkcji włókien węglowych zostałyby całkowicie usunięte.

Grafen – przyszłość przemysłu?

Możliwości zastosowania grafenu w przemyśle wydają się niemal nieograniczone, co już odkryli światowi giganci technologiczni. Chiny zapowiadają, że do 2023 roku będą produkować 5 tys. ton grafenu rocznie. Jesteśmy też już coraz bliżej grafenowej baterii. Wiele wskazuje na to, że z końcem roku smartfon z takim właśnie akumulatorem wyprodukuje Samsung. 

Anoda