خواص فوق‌العاده کاغذ گرافینی، نویدبخش ظهور مواد جدیدی با کاربردهای تجاری ـ مهندسی است

پایان عمر فلزات در صنایع خودروسازی

دانشمندان دانشگاه فناوری سیدنی می‌گویند با استفاده از مواد کامپوزیت مبتنی بر گرافیت لایه‌هایی به نازکی کاغذ تولید کرده‌اند که 10 بار قوی‌تر از استیل است. در تحقیقی که بتازگی در مجله فیزیک کاربردی منتشر شده است، تیمی از محققان VTS به سرپرستی پروفسور گوژیو وانگ اعلام کرده‌اند که توانسته‌اند نمونه‌های نانوساختاری از کاغذ گرافیتی بسازند.

کد خبر: ۴۰۰۵۱۴

نتایج به دست آمده در این آزمایش قابل تکثیر بوده و مواد تولید شده توانایی بالقوه برای به‌کارگیری در صنایع خودروسازی، صنایع هوایی و الکترونیکی و صنایع اپتیکی را دارند. کاغذ گرافین (GP) موادی هستند که می‌توانند از منبع خام اولیه خود یعنی گرافیت فرآوری شده و تغییر شکل و حالت بدهند.

متخصصان VTS موفق شدند با تصفیه و پالایش گرافیت توسط مواد شیمیایی، آن را به شکل نانوساختاری تغییر شکل و فرم دهند و سپس طی فرآیندی آن را به ورقه‌های بسیار نازک شبیه کاغذ درآورند.

این توده نانوورق‌های گرافین شامل توری‌های کربنی شش‌گوشه به ضخامت یک ملکول بوده که در ساختارهای ورقه‌ای‌ نازک به‌شکلی مرتب شده‌اند که خواص مکانیکی،حرارتی و الکتریکی فوق‌العاده‌ای به‌ آنها بخشیده است. به وسیله روش‌های ترکیبی و عملیات حرارتی محققان توانسته‌اند موادی با خمش و خواص مکانیکی فوق‌العاده بسازند. خواص مکانیکی فوق‌العاده کاغذ گرافینی ترکیبی، نویدبخش ظهور مواد جدیدی با کاربردهای تجاری ـ مهندسی است. این مواد نه تنها سبک‌تر، قوی‌تر، سخت‌تر و انعطاف‌پذیرتر از استیل هستند بلکه محصولاتی بادوام‌تر، صنعت‌پذیرتر، بازیافت‌پذیر و دوستدار محیط زیست هستند که از لحاظ اقتصادی و هزینه سودمندی بیشتری دارند.

این مواد نویدبخش روزهای خوش بخصوص در صنایع خودروسازی و هوانوردی است، چرا که می‌توان اتومبیل‌ها و هواپیماهایی به مراتب قوی‌تر، سبک‌‌تر و به لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه‌تر ساخت که علاوه بر ایجاد آلودگی کمتر و مصرف سوخت پایین بادوام‌تر از همتایان کنونی خود هستند. کمپانی‌های بزرگی همچون بوئینگ بیش از این تلاش‌هایی برای جایگزین کردن مواد مبتنی بر کربن یا فیبرهای کربنی با فلز بودند. اکنون کاغذ گرافین با خواص مکانیکی بی‌نظیرش می‌تواند گزینه بعدی آنها برای تحقیق باشد.

تولید کاغذ گرافین از گرافیت می‌تواند ارزش افزوده قابل توجهی در بخش صنعت و معدن و فرآوری مواد استرالیا به همراه داشته باشد. در دهه اخیر جایگزین کردن فیبرهای کربنی به جای فلز از رشد و سرعت قابل ملاحظه‌ای برخوردار بوده است. معادن استرالیا سرشار از منابع گرافیتی است و به لحاظ تولید بومی و انبوه مواد در کلاس جهانی و صرفه اقتصادی گزینه خوبی برای صنایع تولیدی است.