По данным британской газеты «Daily Mail», ученые обнаружили, что углеродное волокно как сверхпрочный и легкий материал может напрямую накапливать электрическую энергию, что может полностью изменить конструкцию будущего электромобиля, в результате чего вес автомобиля снизится вдвое.
Углеродное волокно в настоящее время используется во многих автомобильных материалах, и новые исследования показали, что его можно использовать для хранения электроэнергии, одновременно делая автомобиль прочнее и легче. Внедрение этой технологии в коммерческое использование позволит производителям отказаться от тяжёлых аккумуляторов и вдвое снизить вес будущих автомобилей.
Лейф Асп, профессор материаловедения и вычислительной механики в Техническом университете Чалмерса (Швеция), исследовал роль листового углеродного волокна в качестве армирующего материала. Таким образом, кузов становится не просто несущим компонентом, но и может выполнять функцию аккумулятора. Трубки из углеродного волокна также могут использоваться для других целей, например, для сбора кинетической энергии для датчиков или в качестве проводников энергии и данных. Если все эти функции взять на себя кузов автомобиля или фюзеляж самолета, вес можно снизить до 50%.
Исследователи наблюдали, как различные коммерческие структуры углеродного волокна хорошо сохраняют электроэнергию. Образцы, содержащие мелкие кристаллы, обладают хорошими электрохимическими свойствами – они могут служить электродами в литий-ионных аккумуляторах, – но, как правило, менее прочны. По словам профессора Асп, эта небольшая потеря жёсткости не является серьёзной проблемой, поскольку более тонкие углеродные волокна с хорошими электрическими свойствами всё же прочнее стали.
Он пояснил, что для применения углеродного волокна во многих областях, таких как производство композитных труб и автомобилей, небольшое снижение жёсткости не является проблемой. В настоящее время на рынке представлены преимущественно дорогие композитные материалы на основе углеродного волокна, а твёрдость подбирается индивидуально для каждого типа самолёта. Это позволяет производителям углеродного волокна значительно расширить спектр его применения.
Время публикации: 11 марта 2019 г.