Η Ford και το θαυματουργό Γραφένιο

Το συναντάμε σε κινητά τηλέφωνα και ορισμένα σπορ προϊόντα, ενώ σύντομα - για πρώτη φορά σε αυτοκίνητο - θα το δούμε κάτω από το καπό των οχημάτων Ford. Η Ford Motor Company ανακοίνωσε τη χρήση γραφενίου – ενός διδιάστατου νανοϋλικού - σε εξαρτήματα αυτοκινήτων στο πλαίσιο της Εθνικής Ημέρας Νανοτεχνολογίας.

Το γραφένιο, πρόσφατα προσέλκυσε το ενδιαφέρον της αυτοκινητοβιομηχανίας για εφαρμογές όπως βαφές, πολυμερή και μπαταρίες οχημάτων.

Το ‘θαυματουργό’ υλικό, όπως το αποκαλούν πολλοί μηχανικοί, είναι 200 φορές ισχυρότερο από το ατσάλι και ένα από τα πιο επαγωγικά υλικά στον κόσμο. Είναι εξαιρετικά ηχομονωτικό, πολύ λεπτό και εύκαμπτο. Το γραφένιο δεν είναι οικονομικά βιώσιμο για όλες τις εφαρμογές, αλλά  η Ford σε συνεργασία με τις Eagle Industries και XG Sciences, βρήκε ένα τρόπο να χρησιμοποιεί μικρές ποσότητες στα καλύμματα της μπεκιέρας, των αντλιών και στα εμπρός καλύμματα του κινητήρα για μέγιστη αξιοποίηση των πλεονεκτημάτων του.

"Δεν πρόκειται για ένα επαναστατικό υλικό, επαναστατικός είναι ο τρόπος που χρησιμοποιείται" δήλωσε η Debbie Mielewski, Ford senior technical leader, στον τομέα βιωσιμότητας και ανερχόμενων υλικών. "Μπορούμε με μία πολύ μικρή ποσότητα, μικρότερη από μισό τοις εκατό, να βελτιώσουμε σημαντικά την αντοχή και την ηχοαπορρόφηση και να μειώσουμε το βάρος – κάτι που δεν έχει επιχειρηθεί μέχρι τώρα από άλλους.

Το γραφένιο απομονώθηκε για πρώτη φορά το 2004, αλλά οι καινοτόμες εφαρμογές του είναι σχετικά νέες. Το πρώτο πείραμα για την απομόνωση του γραφενίου έγινε με μύτη μολυβιού που περιέχει γραφίτη, και ένα κομμάτι ταινίας. Η ταινία χρησιμοποιήθηκε για την αφαίρεση στρωμάτων γραφίτη και τη δημιουργία ενός υλικού μονοστρωματικού πάχους, του γραφενίου. Αυτό το πείραμα απέσπασε το Βραβείο Νόμπελ 2010.

Το 2014, η Ford άρχισε να συνεργάζεται με προμηθευτές πάνω στη μελέτη του υλικού και στον τρόπο χρήσης του, δοκιμάζοντάς το συνεχώς σε εξαρτήματα αυτοκινήτου, όπως καλύμματα μπεκιέρας, αντλιών και κινητήρα. Γενικά, η εφαρμογή μέτρων μείωσης θορύβου μέσα στην καμπίνα σημαίνει προσθήκη υλικού και βάρους, αλλά με το γραφένιο συμβαίνει το αντίθετο.

"Μία μικρή ποσότητα γραφενίου είναι άκρως αποτελεσματική, και στην περίπτωση αυτή, έχει σημαντική επίδραση στις ηχοπορροφητικές ιδιότητες," δήλωσε ο John Bull, πρόεδρος της Eagle Industries.

Το γραφένιο αναμιγνύεται με αφρώδη συστατικά, και δοκιμές από την Ford και τους προμηθευτές έχουν δείξει περίπου 17% μείωση θορύβων, 20% βελτίωση των μηχανικών ιδιοτήτων και 30% βελτίωση της θερμικής αντοχής συγκριτικά με τη χρήση αφρού χωρίς γραφένιο.

"Είμαστε ενθουσιασμένοι με τα οφέλη που μπορούν να προσφέρουν τα προϊόντα μας στην Ford και την Eagle Industries" δήλωσε ο Philip Rose, chief executive officer της XG Sciences. "Η συνεργασία με εταιρίες που το υιοθέτησαν στα αρχικά στάδια εξέλιξής του όπως η Ford Motor Company επιβεβαιώνει τις δυνατότητες του γραφενίου σε πολλαπλές εφαρμογές και ανυπομονούμε να επεκτείνουμε τη συνεργασία μας σε άλλα υλικά, και να πετύχουμε περαιτέρω βελτιώσεις."

Το γραφένιο αναμένεται να μπει στην παραγωγή μέχρι το τέλος της χρονιάς, για να χρησιμοποιηθεί σε εξαρτήματα των Ford F-150 και Mustang και αργότερα σε άλλα μοντέλα της μάρκας.