Ang Graphene, isang solong patong ng mga atomo ng karbon na nakaayos sa isang hexagonal lattice, ay ikinategorya bilang isang kamangha-manghang materyal mula noong pagkakahiwalay nito noong 2004. ang pambihirang kombinasyon ng lakas, liwanag, at aktibidad ng kuryente ay gumagawa ritong isang pangunahing kandidato para sa pagbabago ng kaligtasan ng sasakyan. ang mga inhinyero at mga materyal na siyentipiko ay aktibong gumagawa ng mga paraan upang isama ang graphene sa mga bahagi ng sasakyan, na naglalayong lumikha ng mga kotse na hindi lamang mas magaan at mas maraming gasolina-diper-diabili ngunit kapansin-pansing mas ligtas din sa mga banggaan.
Kung Bakit Tamang - tama ang Graphene sa mga Materyaleng Automotibo
Ang mga katangiang standout ng Graphene ay nagmumula sa kakaibang istrakturang atomiko nito. Dahil sa tensile na lakas na halos 200 beses na mas mababa sa bawat unit volume, nagbibigay ito ng walang katulad na lakas-to-weight ratio nito. bukod dito, ang graphene ay lubhang nababaluktot, maaaring magsagawa ng init at kuryente nang mahusay, at halos di-maagang makokodigo sa mga gas. Ang mga katangiang ito ay nagbibigay ng walang katulad na lakas na mga elementong pang-ton na parehong malakas at duktor, na nagdudulot ng pagsipsip ng enerhiya sa panahon ng mga pagbangga habang pinananatiling may pangkalahatang masa. Kapag dinagdagan ng mga polymer, o mga ceramikong mga metal, o mga maliliit na maaaring makagawa ng mga grapikong mga katangiang mekanikal na hindi kayang makagawa ng mga grapikong mga katangian.
Paghahambing ng Graphene sa mga Materyal na Automotibong Materyal
Ang mga tradisyonal na materyales ng kotse gaya ng high-strength na bakal at aluminyo ay naging optimikong sa loob ng mga dekada, ngunit ang bawat isa ay may pangkalakal-off. Ang bakal ay matibay at abot-kaya ngunit mabigat; ang aluminyo ay mas magaan ngunit hindi gaanong matibay at mas mahal upang mabuo. Ang mga elemento ng hibla ng karbon ay nagbibigay ng mataas na lakas at mababang bigat ngunit ito ay magastos at mahirap iresiklo. Graphene-reinforced na mga elementong tulay na ito: maaari nitong lapitan ang lakas ng carbon fiber habang mas murang makagawa, o kaya ay maaaring bawasan ang bigat ng mga bahagi ng bakal hanggang sa 50% na pinananatili habang ang ₱2100: Ang mga subsypthypthyp: Ang mga ito ay karagdagang [[0] Ang mga ito ay nagpapakita ng isang ⁇ px[T][T][T][T][T] [[T] Ang mga ⁇ C.
Mga Pangunahing Gamit ng Graphene sa Pag - iingat ng mga Automotibo
Ang pagsasama ng graphene spans multiple behikulong subsystems. sa ibaba ang pinaka-mapagasang mga lugar kung saan ang mga graphene-enhanced na materyales ay sinusubukan o impluwensyahan na.
Muling Sinilbihan ang mga Kawal ng Kompositong Katawan
Ang Graphene nanolatelets ay maaaring ikalat sa thermoplastics o thermosets upang lumikha ng mga panel na mas magaan kaysa bakal at mas dent-resistante kaysa aluminyo. Halimbawa, ang mga elementong ito ay maaaring i-iniksiyon sa polypropylene (isang karaniwang plastik na pang - kotse) ay nagpapataas ng lakas na tensile sa pamamagitan ng hanggang 40% at ng reflural modulus sa 30%. Ang mga elementong ito ay maaaring i-mod sa mga fender, mga kaput, at mga panel ng pinto, binabawasan ang kabuuang sasakyan at ibaba ang sentro ng grabidad — isang salik na nasa talaan sa talaan ng lakas na nasa talaan ng mga sistemang top na nasa mga selulang - siglo[1][COpypypypyplord][1][C.[COPCOPCOPCOPCOPCOPCOPCOFCOPCOPCOPCOPCOPCOPCOPCOPCCCCCCCCOFCOFCCCCCCCCCC
Mga Frame na Nabigat sa Pag - urong
Ang mataas na modulus at kakayahan ni Graphene na ilipat ang karga ay gumagawa ritong huwaran para sa pagpapatibay ng mga landscare rail, bamper beam, at mga miyembro ng chassis. Sa pamamagitan ng paglakip ng graphene sa aluminyo o magnesium alloys, ang mga tagagawa ay maaaring gumawa ng mga sangkap na parehong mas matigas at mas malakas. halimbawa, ang isang graphene-aluminum na elemento na nabuo sa University of Manchester ay nagpakita ng 17% pagtaas sa tenile na lakas at isang 20% pagpapabuti sa pagsipsip ng enerhiya sa panahon ng dinamikong pag-karga. Sa isang frontal istrclusion, ang gayong mga istrakturang kinokontrol, ang isang kontroladong paraang surpass mula sa mga entrentrentrentrentrentrentry.
Timbang na Liwanag at Ligtas na mga Pananakit
Ang mga sasakyang de kuryente (EVs) ay umaasa sa mga mabigat na pakete ng batirya na kadalasang naka-eeere sa ilalim ng sahig. Ang Graphene-enhanced na mga elemento ay maaaring gamitin upang lumikha ng magaang na bakterya na nag-iingat sa mga selula mula sa mga punsiyon at thermal outrew. Ang thermal conductivity ng Graphene ay tumutulong sa pag-alis ng init, pagbabawas ng panganib ng apoy. Karagdagang grape-based na mga anode at cathodes na na na na na nagpapahintulot ng mas mabilis na pag-chargnomina at mas maraming enerhiya, na mas maliit at mas magaang ng 20°NE.[30 ⁇ 0 ⁇ 0 ⁇ NES ⁇ F.[0 ⁇ C.
Patiunang mga Sensor at Elektronikong Pangkaligtasan
Ang napakahusay na mga katangiang elektrikal ng Graphene ay nagpapangyari ng napakatalas na presyon at mga sensor ng strain. Ito ay maaari ring ilagay sa mga upuan, manibela, at mga panel ng pinto upang madetek ang okcupant presensiya at tindig, na nag-uudyok ng airbag na may preperimento. Ang mga naka-record na mga sensor ng graphene ay maaari ring mag-monitor ng presyon ng gulong at istruktura sa tunay na panahon. Ang mga mananaliksik sa mga sistemang ito ay maaaring maiwasan ang mga aksidente.
Ang "Thermal Management " at Pag - aalis ng mga Belo
Ang malinaw na paningin ay mahalaga sa kaligtasan. Graphene-based transparent reductive films ay maaaring pumalit sa mga tradisyonal na metal oxide coating sa mga salamin sa harapan at likurang bintana.Ang mga pelikulang ito ay mabilis na umiinit at pantay-pantay kapag ang boltahe ay inilalapat, na humahadlang sa pamumuo ng yelo nang hindi nagdaragdag ng mabibigat na kawad. Mas matibay din ito kaysa sa indium tin oxide (ITO) na mga pahid. ang Graphene-infated na pintura ay maaari ring makatulong sa pagpawi ng init ng makina, na nababawasan ang panganib ng mga apoy sa ilalim ng quarvonebon.
Mga Hamon sa Mass-Producing Graphene-Enhanced Parts
Sa kabila ng pangako nito, ang mga kasalukuyang paraan ng produksiyon grapene sa mga sasakyang pangkomersiyo ay humaharap sa ilang mga harang. Ang pangunahing hamon ay ang pagkakamit ng hindi pabagu-bago, mataas na quality graphene sa lawak. Kasalukuyang pamamaraan ng produksiyon – tulad ng chemical vapor deposition (CVD) at likido-phase exfoliation — magbigay ng graphene na may iba't ibang diperensiyang mga depinitidad at layer aspect. Ang hindi nagbabagong ito ay humahantong sa hindi mahulaang pagganap sa mga huling bahagi. Ang halaga ay isa pang hadlang: Ang repinas na grapene ay maaaring magkahalaga ng daan-daang dolyar bawat gramo, bagaman ang mga grapopletang mga grapopletang mga halaga (wala sa mas mababang halaga) na magagamit na mga halaga) para sa higit na mga halaga para sa higit na magagamit para sa mga gamit.
Paghiwalay at Pag - aayos
Kahit na kung ang graphene ay abot - kaya, lumilikha ng mahinang mga puntos.Ang pagdidikit ng mga kemikal sa loob ng isang matrix ay mahirap. Ang mga pilyego ng Graphene ay maaaring pagbutihin ang pagiging kahawig ng polymers, subalit ito ay nagdaragdag ng kasalimuutan at halaga. Ang masulong na mga pamamaraan na gaya ng tatlong calculator milling at mataas na glossine extinction ay nagagalugad, subalit ang mga ito ay hindi pa ganap na ginagawa para sa produksiyon ng polymer.
Mga Pagkabahala sa Regulatoryo at Kaligtasan
Ang Graphene nanoparticles ay maaaring magharap ng mga panganib sa inhagrasyon sa panahon ng paggawa kung hindi ito nahahawakan nang maayos.Ang mga automotibong pamantayang pangkaligtasan gaya ng FMVSS (Federal Motor Veal Safety Standards) at Euro NCAP ay nangangailangan ng mahigpit na pagsubok para sa mga bagong materyales. Habang ang mga elementong graphene ay nakapasa sa mga panimulang pagsubok sa pagbagsak, ang mahabang quaterm na matatag sa ilalim ng radyasyong UV, halumigmig, at thermal cycleing ay nangangailangan pa rin ng ekwasyon. Ang industriya ay gumagana sa mga organisasyon tulad ng Graphene Council upang itatag ang mga pamantayang protocolor.
Mga Pag - asa sa Hinaharap: Patungo sa mga Sasakyang Produksiyon
Halimbawa, ginagamit na ng ilang tagagawa ng kotse ang graphene grapene sa mga modelo ng produksiyon o mga kotseng gawa sa mga kotseng gawa sa carbon Mono (isang mataas na makina na ginagamitan ng mga makina) sa ilang modelo ng Ford (na nakikipagtulungan sa mga XG Sciences) na nakababawas ng timbang ng 20% habang nagpapatigas. Noong 2021, ang graphene grapene compose na magaang na makina ay lumitaw sa ilang modelo ng Ford (nakisama sa XG Sciences).
Dumarating na mga Paghihiwalay
Ang mga tuloy-tuloy na pananaliksik ay nakatuon sa paggawa ng graphene mula sa maraming mga mapagkukunan ng karbon tulad ng methane o kahit na basurang grapito. ang mga pamamaraan tulad ng flash Joule heating at electrochemical exfoliation ay nagpapakita ng pangako para sa mababang groscopecost, mataas na produksyon ng grapiko. bukod pa rito, ang pag-aayos ng mga piyesang grapene grapenhanced at pagkatuto ng makina ay nagrereresulta ng disenyo ng mga grapene grapene popypolymer interfaces. Habang mga teknolohiyang ito ay inaasahang bababa ng 50% o higit na ginagawang mas madaling makuha para sa mga mas maraming mga sasakyang pang-maya.
Sa katulad na paraan, ang mga elementong nag - aalis ng mga grapene ay ginagawa: mga microcapsule ng mga sangkap na nakapagpapagaling na nasa graphene graphpolymer matrix ay maaaring kusang magkumpuni ng mga bitak, na nagpapahaba ng buhay at nagpapanatili ng mga gilid ng kaligtasan.
Pagsasaayos
Ang Graphene ay may malaking pangako na babaguhin ang kaligtasan ng sasakyan sa pamamagitan ng paggawa ng napakagaang mga bagay at matitibay na materyales.