Nový grafenový kompozit od společnosti Axiom Group přináší o 20 % vyšší pevnost a je o 18 % lehčí než běžně používané materiály v automobilech. Díky jedinečné kombinaci grafenu a polypropylenu může změnit způsob, jakým se staví auta, zlepšit jejich efektivitu a přispět ke snižování emisí.
Grafen, který se skládá z jediné vrstvy atomů uhlíku uspořádaných do šestiúhelníkové struktury, je známý svou mimořádnou pevností a vodivostí. Výzkumník Nello David Sansone a skupina Axiom Group vyvinuli Gratek, kompozitní materiál připravený k výrobě, který má nahradit tradiční vyztužené plasty v automobilovém průmyslu. Cíl je jasný: odlehčit vozidla, aby získala autonomii, aniž by se snížila bezpečnost v případě nárazu.
Zprávu přinesl časopis New Atlas, který vysvětluje, v čem spočívá „tajná přísada“ vynálezu. Podařilo se jim smíchat polypropylen s nanodestičkami grafenu, které se chemicky spojují se skleněnými vlákny. To zabraňuje shlukování materiálu, což byl dosud běžný technický problém, a umožňuje použít mnohem méně vláken k dosažení vynikající strukturální integrity. Tato inovace nejenže zlepšuje účinnost vozidel, ale mohla by mít také významný dopad na udržitelnost životního prostředí, protože snižuje spotřebu materiálu a energie při výrobě.
Menší hmotnost, větší pevnost a problém s barvou
Čísla nelžou. Gratek nabízí o 20 % vyšší pevnost v tahu a je o 18 % lehčí než standardní polypropylen, který se dnes používá ve většině automobilů. Potvrzují se tak předpovědi o tom, jak tento supermateriál časem odejde do důchodu skelným vláknům a dalším klasickým kompozitům, a dokazuje se, že jeho průmyslové využití je životaschopné pro snížení spotřeby paliva nebo prodloužení dojezdu elektromobilů. Snížení hmotnosti vozidel nejen zvyšuje energetickou účinnost, ale může také přispět ke snížení emisí skleníkových plynů, což je zásadní aspekt v boji proti změně klimatu.
Kromě toho má použití tohoto kompozitu provozní výhodu pro továrny: méně opotřebovává strojní zařízení. Díky menšímu zatížení abrazivními skelnými vlákny vydrží řezné nástroje déle. Zdá se, že se konečně dostáváme z teoretické fáze do reálného komerčního využití jeho vlastností a ukazujeme, že tvrdost a lehkost uhlíku má své místo na skutečných montážních linkách. Tento průlom by mohl znamenat snížení nákladů na údržbu a vyšší efektivitu výroby.
Ne všechno je ovšem dokonalé. Grafen zbarvuje materiál neměnnou uhlíkovou černí, což omezuje jeho použití na vnitřní díly, motory nebo podvozky. Pro vyřešení tohoto problému již společnost Sansone pracuje na variantě Clatek, která využívá bílý jíl. Jde o další krok v univerzálnosti materiálu, který se již dočkal důmyslného využití pro prevenci zamrzání a nyní si hledá místo ve viditelných karoseriích. Schopnost upravit vzhled materiálu, aniž by se zhoršily jeho mechanické vlastnosti, je pro jeho přijetí na automobilovém trhu klíčová.
Na cestě k dohodám s automobilkami
Nejbližším plánem je podepsat dohody s velkými výrobci o integraci těchto dílů do silničních automobilů. Sansone, který za tento vývoj získal ocenění, již prosazuje nové složení pancíře prostřednictvím své společnosti NanoMorphix. Pokud se podaří udržet hodnoty snížení hmotnosti v sériové výrobě, bude to znamenat zásadní technickou změnu pro efektivitu celosvětového vozového parku. Kromě toho by využití grafenu v automobilovém průmyslu mohlo díky jeho jedinečným vlastnostem otevřít dveře novým aplikacím v dalších odvětvích, jako je elektronika, medicína a energetika.
Vývoj společnosti Gratek představuje významný průlom v oblasti využití grafenu v automobilovém průmyslu. Díky své schopnosti zlepšovat energetickou účinnost a snižovat dopad na životní prostředí by tento materiál mohl hrát klíčovou roli v budoucnosti udržitelné mobility.