使用石墨烯的復(fù)合汽車零部件有望在7到8年內(nèi)上市，并有望開發(fā)出更輕、更節(jié)能的汽車。

桑德蘭大學(xué)正牽頭一個(gè)財(cái)團(tuán)推廣這種革命性的材料。該大學(xué)的科學(xué)家們一直在研究石墨烯——當(dāng)以某種方式將石墨烯添加到碳增強(qiáng)塑料中，這意味著用這種材料制成的保險(xiǎn)杠能比標(biāo)準(zhǔn)材料多吸收40%的能量。這將導(dǎo)致更輕、更安全的汽車問世。

固特異在其未來考慮使用石墨烯輪胎

近年來，許多組織已經(jīng)認(rèn)識(shí)到石墨烯的潛力。固特異公司在2016年發(fā)布的鷹360球形輪胎概念圖中，曾談到用它在胎面上制造微型傳感器。華威先進(jìn)推進(jìn)中心最近舉辦了一場(chǎng)研討會(huì)，專家們聚在一起討論石墨烯的潛力。2004年，曼徹斯特大學(xué)首次分離出石墨烯。

然而，桑德蘭大學(xué)聲稱，它是第一個(gè)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行實(shí)際測(cè)試的大學(xué)，而不是簡(jiǎn)單地從理論上對(duì)其進(jìn)行表列，它甚至開始為這一過程的某些部分申請(qǐng)專利。

新的超級(jí)電容技術(shù)將大大提高電動(dòng)汽車的續(xù)航能力

石墨烯是通過分解石墨(鉛筆中使用的相同材料)而制成的，石墨烯的厚度只有一個(gè)原子，比人的頭發(fā)還要細(xì)一百萬倍。當(dāng)它變成粉末時(shí)，少量的碳纖維可以與熱固性樹脂混合，而熱固性樹脂是用來浸漬碳纖維的，而碳纖維仍然是液態(tài)的。

同樣的技術(shù)也適用于熱塑性材料，熱塑性材料在熱的時(shí)候可以成型，在冷的時(shí)候會(huì)變硬。在這種情況下，石墨烯在熔化時(shí)與塑料混合。

當(dāng)用于任何類型的碰撞結(jié)構(gòu)或緩沖器時(shí)，碳纖維吸收能量，因?yàn)樗乃槠?。適量加入石墨烯改善了這一特性，并賦予材料其他特性。這種材料的組合創(chuàng)造了一種韌性，可以吸收一些載荷，因此介于碳纖維和金屬之間。該工藝也可用于玻璃增強(qiáng)塑料(玻璃纖維)。

大學(xué)最終的保險(xiǎn)杠設(shè)計(jì)由兩個(gè)部分組成。外殼由碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂和石墨烯混合制成。加強(qiáng)筋由玻璃纖維制成，用熱塑性塑料與石墨烯混合增強(qiáng)。在層壓板層數(shù)較多的地方，我們可以使用石墨烯獲得更好的性能。如果我們想要相同的性能，我們可以使用更少的層。

未來的汽車技術(shù):可以改變世界的小玩意

除了減輕體重，這還可能通過減少制造碳纖維所需的數(shù)量，使碳纖維組件變得更加劃算。

在為生產(chǎn)準(zhǔn)備材料方面仍有一些挑戰(zhàn)。將石墨烯粉末均勻地混合在聚合物中非常重要，因?yàn)槭﹫F(tuán)塊會(huì)削弱成品的強(qiáng)度，這一領(lǐng)域已經(jīng)申請(qǐng)了專利。使用過多的石墨烯會(huì)使一個(gè)組件變得過于強(qiáng)大，傳遞而不是吸收過多的能量，而過少則會(huì)使其變得過于脆弱。

一旦完善，這種材料有可能用于各種應(yīng)用。它可以替代汽車的許多不同部分，結(jié)構(gòu)部件、門、底盤——任何由鋼或鋁制成的結(jié)構(gòu)部件都可以替換。

這種材料也可以用來制造輕質(zhì)電池。可以制造出體積為原來的50%的電池，并獲得同樣的容量。這種高能量密度、重量輕的電池制造成本也會(huì)低得多，有些組件的成本甚至?xí)?0%。