Автомобили станут легче и тише благодаря двухмерному наноматериалу

Графен - уникальный материал, используемый в различных покрытиях, мобильных телефонах и даже спортивных товарах. Вам, наверное, будет приятно узнать, что методы его получения первыми придумали наши соотечественники Андрей Гейм и Константин Новоселов, получившие за это Нобелевскую премию по физике. А физик Михаил Кацнельсон в 2013 году был награждён премией Спинозы за разработку базовой концепции и понятий, которыми оперирует наука в области графена.

Графен, как говорят, можно обнаружить в… ракетке, которой пользуется во время крупных соревнований российская теннесистка Мария Шарапова. А в недалеком будущем его начнут использовать в автомобилях марки Ford. Так, автомобильная компания объявила о начале применения двухмерного наноматериала будущего в автомобильных компонентах.

Ранее графен рассматривался в автомобильной индустрии исключительно как «волшебная» добавка, улучшающая характеристики краски, полимеров и электрических аккумуляторов. Графен в 200 раз прочнее стали и один из самых токопроводимых материалов в мире. Он является отличным шумоизолятором.

Ввиду сложности получения графена, его широкое применение ограничено по экономическим причинам. Однако в компании Ford в сотрудничестве с Eagle Industries и XG Sciences нашли способ использовать небольшие количества этого материала в кожухах топливной рампы, насосов и крышке двигателя. Зачем? Это позволит значительно улучшить шумоизолирующие характеристики этих элементов и узлов.

Как заявил старший технический руководитель подразделения устойчивого развития и перспективных материалов компании Ford Дебби Милевски, технологическим прорывом является не сам материал, а то, как его используют.

«Мы смогли применить его в микроскопических количествах, менее половины процента от веса компонента, и при этом добиться значительного улучшения в прочности, шумоизоляционных свойствах и снизить общую массу, - отметил менеджер компании. - Другими игроками автоиндустрии подобное применение графена не рассматривалось».

Графен впервые удалось выделить в 2004 году, а в 2014-м году компания Ford совместно с поставщиками начала изучать свойства нового материала и экспериментировать с его применением в конструкции авто. Обычно попытка снизить общий шум в салоне означает добавление дополнительного объема материала и повышение массы автомобиля. Однако благодаря графену удалось добиться обратного эффекта.

В Ford графен смешали с пеноматериалами и испытания, проведенные компанией и ее поставщиками, показали снижение шума на 17%, улучшение механических свойств на 20% и улучшение теплопроводности на 30% в сравнении с пеноматериалом без добавления графена.

Ford планирует начать производство компонентов с добавлением графена до конца текущего года. Новый материал будет применен в 10 деталях, используемых в подкапотном пространстве, которые первоначально будут устанавливаться на модели Ford F-150 и Mustang, а со временем – на все автомобили марки Ford.