Elmarakbi是10.11車用復(fù)合材料計(jì)劃的領(lǐng)導(dǎo)者，該計(jì)劃是歐洲委員會的新興未來旗艦技術(shù)項(xiàng)目的一部分。這個項(xiàng)目著重于探索如何用石墨烯（一個原子厚，比人的頭發(fā)還要細(xì)百萬倍）制造出更輕、更強(qiáng)、更安全、更節(jié)能的汽車，來顛覆全球的汽車行業(yè)。

 

      在過去的兩年里，桑德蘭大學(xué)還有來自意大利的五個研究伙伴組成的聯(lián)盟，在克萊斯勒汽車公司研究中心的支持下進(jìn)行了一系列測試，分析了石墨烯的性能以確定它用在車用先進(jìn)復(fù)合材料時表現(xiàn)如何。

 

      在原型上，團(tuán)隊(duì)力求生產(chǎn)一個保險(xiǎn)杠來突出聚合物的性能。研究者將石墨烯嵌入聚合物中跟傳統(tǒng)的碳或玻璃纖維混合，從而導(dǎo)致了性能的改變——更輕、更強(qiáng)硬。這讓研究者減少了結(jié)構(gòu)件的厚度。

 

      “我們在第一階段發(fā)現(xiàn)的結(jié)果是非常重要的，遠(yuǎn)超預(yù)期，” Elmarakbi說，“這個材料非常輕且強(qiáng)韌，沖擊實(shí)驗(yàn)顯示了比傳統(tǒng)的復(fù)合材料高40%的比能吸收。這是一種沖擊時可控的斷裂，甚至在更高的速度時也能通過可控的方法吸收能量。我們在一開始就預(yù)料到了這一點(diǎn)，但沒想到結(jié)果會如此之高。

 

      然而，Elmarakbi教授說仍存在待攻克的難題。首先就是應(yīng)用石墨烯的困難。就像石墨一樣，石墨烯越薄就越脆。

 

      “實(shí)現(xiàn)石墨烯和聚合物的平衡很重要，” Elmarakbi說，“復(fù)合材料既不能太脆弱，也不能太強(qiáng)韌----那就不能在碰撞中吸收能量了。現(xiàn)代車輛被設(shè)計(jì)為在撞毀時會壓皺，以保護(hù)乘客。這就要求復(fù)合材料不能強(qiáng)度過高以至于傳遞碰撞能給乘客，必須為了安全做出妥協(xié)。”

 

       其次，讓石墨烯在聚合物中均勻分散很難。“我們現(xiàn)在達(dá)到的均勻分布已經(jīng)很不錯了，但實(shí)現(xiàn)起來并不簡單。我們需要把它重量減輕同時確保它的安全性。挑戰(zhàn)的一部分是它是全新的，之前我們從沒有做過類似的東西。我們不得不從零開始設(shè)計(jì)了一款軟件來進(jìn)行石墨烯應(yīng)用的仿真。” Elmarakbi說。

 

       據(jù)Elmarakbi說，旗艦的研究已經(jīng)給部門吸引了很多的利益，包括競爭高度激烈的全球汽車市場。

 

       “我們正在與汽車制造商及他們的一級供應(yīng)商進(jìn)行談判，他們對我們的工作及將來如何應(yīng)用我們的研究成果非常感興趣。” Elmarakbi說，“10年在汽車行業(yè)的發(fā)展中微不足道，他們的研究和開發(fā)團(tuán)隊(duì)將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越這一范圍。他們已經(jīng)看到了石墨烯的潛力。”