石墨烯旗舰 这种可视化显示了用于膜的石墨烯层
学分:曼彻斯特大学 石墨烯旗舰汇集了欧洲顶尖的研究人员和公司，讨论石墨烯可以增强复合材料在航空航天、汽车和能源行业的应用的最具破坏性的方式
多学科团队包括来自学术机构、石墨烯旗舰合作伙伴Nanesa和Avanzare等商业企业以及石墨烯旗舰合作伙伴空客和菲亚特等大型运输终端用户行业的研究人员
他们表明，将石墨烯和相关材料集成到纤维增强复合材料中，具有提高重量和强度的巨大潜力，有助于克服限制这些复合材料在飞机、汽车、风力涡轮机等领域应用的瓶颈
如今，运输业占全球能源需求的近三分之一，是城市地区污染和温室气体排放的主要来源
因此，石墨烯旗舰公司的科学家们不断尝试开发新材料，以降低燃料使用量和二氧化碳排放量，帮助减轻环境损害和气候变化
石墨烯集成复合材料是在车辆框架中具有巨大应用潜力的轻质材料的一个例子
它们是通过将几十亿分之一米厚的石墨烯片作为纳米添加剂引入分级纤维复合材料中而制成的
分级纤维复合材料是一种复合材料，其中不同尺寸的组分以受控的方式结合，以显著改善机械性能
它们通常由微米或介观碳纤维组成，厚度为百万分之几米，附着在聚合物基体上，它们已经被用作制造各种形状和尺寸的车辆的建筑材料
石墨烯的高纵横比、高柔韧性和机械强度使其能够增强这些复合材料中弱点的强度，例如在两个不同部件之间的界面处
其可调的表面化学性质也意味着可以根据需要调整与碳纤维和聚合物基体的相互作用
纤维、聚合物基体和石墨烯层共同作用来分散机械应力，从而使材料具有更高的强度和其他有益的特性
有许多挑战需要考虑
例如，飞机每次起飞和降落时都会经历20℃到-40℃之间的温度变化，压力和湿度差异很大
因此，集成石墨烯的复合材料需要承受机身内部的水凝结甚至冻结
他们还需要忍受每月发生几次的雷击，因此必须利用石墨烯的导电特性来创建一个抵抗电磁脉冲的导电框架
在汽车中，新的结构材料必须能够经受住碰撞测试，并且足够轻以确保燃油效率
石墨烯旗舰研究人员还在研究导电材料，以取代汽车仪表板中的电路
研究人员和最终用户走到一起 玛丽女王大学和国家石墨烯研究所(英国、希腊福斯-海拉斯、意大利CNR和瑞典查尔莫斯理工大学)的石墨烯旗舰合作伙伴与都灵大学、意大利特伦托大学和科特-实验室以及希腊帕特雷大学的研究人员合作，提供来自研究界的观点
他们与石墨烯旗舰合作伙伴公司意大利纳内萨和西班牙阿凡扎尔的科学家合作，审查石墨烯结合的frc的技术可行性
该论文的合著者、美国国家航空航天局(Nanesa)主席弗朗切斯科·贝尔托基(Francesco Bertocchi)认为，石墨烯掺入的纤维增强复合材料确实可以用于汽车设计，并为交通运输行业创造了具有许多重要特性的新型复合材料
“多亏了石墨烯旗舰，纳内萨与许多合作伙伴紧密协作，创造了许多不同的原型
这些特性包括阻燃性、水蒸气吸收屏障、高导电性和导热性以及电磁干扰屏蔽
我们还集成了用于除冰和防冰的热阻系统，”他说
石墨烯旗舰合作伙伴空中客车公司和菲亚特-克莱斯勒汽车公司，世界领先的航空航天和汽车工业，评估了石墨烯掺入的纤维增强复合材料对航空航天和汽车工业的影响，并评估了它们的商业可行性
空中客车公司的材料与工艺工程师兼合著者塔玛拉·布兰科·瓦雷拉解释说，空中客车公司正在努力使这些材料能够用于新的飞机模型
“我们都知道，航空领域对于新材料或新技术的引进是非常具有挑战性的
她说:“空客致力于让石墨烯相关材料尽快飞起来，并且正在建立一个循序渐进的方法。”
通过选择对航空航天工业有直接好处的“速赢”应用，她预计石墨烯集成的frc将很快进入市场
“一个例子是将这些材料用于飞机的防冰和除冰目的，在这方面，空中客车公司将领导这项技术的商业开发活动
我们希望它在未来几年达到一个高成熟度级别，目标就绪级别在5到6之间
" 石墨烯旗舰合作伙伴菲亚特-克莱斯勒汽车公司的合著者和研究员布鲁内托·马托拉纳补充道:“石墨烯有趣的结构特性为设计新型轻质复合材料打开了一扇有趣的窗户
他解释说，新的轻质复合材料不一定需要降低强度，也不会带来安全问题
“必须找到新的方法来提高复合材料的‘耐撞性’——石墨烯复合材料可能能够填补这个角色，”他继续说道
菲亚特-克莱斯勒汽车公司现已致力于新型复合材料的商业化，并将引领一项新举措，将这一技术推向市场
" 令人振奋的前景 “石墨烯旗舰产品为不同的合作伙伴提供了稳定、清晰、持久的合作伙伴关系
它们都是作为我们复合材料工作包的一部分开始合作的，”石墨烯旗舰项目副主任、该论文的主要作者温琴佐·巴勒莫评论道
“石墨烯旗舰项目推动所有合作伙伴进行频繁互动，定期举行会议——就像在这种情况下，开始研究石墨烯的合作伙伴出于不同的动机聚集在一起应对共同的挑战，”他说
石墨烯旗舰公司复合材料工作包的领导者加利奥蒂斯表示，这一合作非常有价值
“这是对石墨烯旗舰项目和其他项目所做工作的全面回顾，旨在证实石墨烯纳米片的加入为航空航天、汽车、能源和休闲行业的许多应用带来了益处
“加利奥蒂斯对这篇综述中关于将玻璃纤维增强复合材料加工成复合材料的最佳方法、这种方法对复合材料整体性能的影响以及科学家在寻找高性能复合材料时面临的挑战的分析特别感兴趣
“总的来说，我认为这是一篇针对复合材料领域的及时的评论文章，参与复合材料开发和使用的各方都应该感兴趣地阅读这篇文章，”他总结道
安德里亚·C
石墨烯旗舰公司的科技官员、管理委员会主席法拉利评论道:“这篇论文展示了石墨烯旗舰公司的所有合作伙伴——大公司和小企业在未来几年将石墨烯复合材料推向市场的领导力
这再次显示了石墨烯旗舰产品在技术和创新路线图上的稳步进展
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