Θα μπορούσαμε να πούμε ότι η νανοτεχνολογία εισβάλλει στο αυτοκίνητο, αφού στη συγκεκριμένη περίπτωση η Ford μας πληροφορεί ότι θα χρησιμοποιήσει το «θαυματουργό» υλικό που ακούει στο όνομα γραφένιο, για την καταστολή του θορύβου στα αυτοκίνητα που παράγει.
 
Αναζητώντας σε λεξικά και στο internet τον ορισμό του γραφενίου θα ανακαλύψετε ενδεχομένως ότι το γραφένιο είναι ένα κρυσταλλικό πλέγμα ατόμων άνθρακα σε κυψελωτή διάταξη δύο διαστάσεων. Και επειδή αυτό προφανώς δεν είναι απολύτως κατανοητό να εξηγήσουμε ότι η λέξη γραφένιο προέρχεται από τον γραφίτη, το ορυκτό (αγγλ. graphite) μια πολυμορφική μορφή του άνθρακα. Προφανής η σχέση του με το ρήμα γράφω, λόγω της ιδιότητάς του να… γράφει (ή αν θέλετε βάφει) όταν τρίβεται σε μαλακή επιφάνεια. Πρόκειται για μαλακό υλικό, με πλήθος χρήσεων (από τους πυρηνικούς αντιδραστήρες μέχρι τα… κοινά μολύβια) που στη φύση το συναντάμε συνήθως σε μορφή πλακών.

Ads

image
image

 
Επανερχόμενοι τώρα στο γραφένιο πρέπει να πούμε ότι έχουμε να κάνουμε με μια ειδική μορφή άνθρακα που σχετίζεται με την ανάπτυξη της νανοτεχνολογίας και έχει πλήθος εφαρμογών με τη μορφή πολύ λεπτών φύλλων ή με τη μορφή νανοσωλήνων κλπ. Το γραφένιο είναι ένα υλικό πάχους ενός ατόμου και έχει προσελκύσει το ενδιαφέρον λόγω του μοναδικού συνδυασμού των εξαιρετικών μηχανικών, ηλεκτρικών, θερμικών και οπτικών ιδιοτήτων του, καθώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ενίσχυση και ανάπτυξη σύνθετων υλικών για εφαρμογές σε διάφορους τεχνολογικούς τομείς όπως είναι η ηλεκτρονική, τα διαφανή και εύκαμπτα ηλεκτρόδια, διάφοροι αισθητήρες, οι ηλιακές κυψέλες και οι υπερπυκνωτές. Το ‘θαυματουργό’ υλικό, όπως το αποκαλούν πολλοί μηχανικοί, είναι 200 φορές ισχυρότερο από το ατσάλι και ένα από τα πιο αγώγιμα υλικά στον κόσμο. Είναι εξαιρετικά ηχομονωτικό, πολύ λεπτό και εύκαμπτο.
 
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. Γενικά, η λήψη μέτρων μείωσης του θορύβου μέσα στην καμπίνα σημαίνει κατά κανόνα προσθήκη υλικού και κατά συνέπεια και βάρους, αλλά με το γραφένιο συμβαίνει το αντίθετο. 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 σε στοιχεία του συστήματος τροφοδοσίας (στα καλύμματα της «μπεκιέρας» και των αντλιών) και στα εμπρός καλύμματα του κινητήρα πετυχαίνοντας σημαντική βελτίωση ιδιοτήτων: μείωση βάρους, καλύτερη θερμική αγωγιμότητα και ηχομόνωση.
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.
 
«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 απορρόφηση του ήχου και να μειώσουμε το βάρος – κάτι που δεν έχει επιχειρηθεί μέχρι τώρα από άλλους.»
 
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.