ITW prowadzi badania w zakresie rozwijania technologii nanowęglowej
W ramach Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Kujawsko-Pomorskiego Instytut Technik Węglowych rozpoczął realizację projektu dotyczącego przeprowadzenia prac badawczo-rozwojowych w zakresie wytwarzania smarów z komponentem grafenu i tlenku grafenu. Projekt zakłada przeprowadzenie badań podstawowych nad mechanizmami eksfoliacji grafitu modyfikowanego oraz naturalnego do postaci grafenu i tlenku grafenu.
Grafen jest niezwykle wytrzymałą warstwą węgla o grubości jednego atomu, o doskonałej przewodności cieplnej i elektrycznej oraz właściwościach mechanicznych zmniejszających tarcie i zużycie. W ramach przeprowadzonych badań zaobserwowano, iż dodanie nanocząstek grafenu do olejów bazowych znacznie poprawia niektóre z ich właściwości. Między innymi zwiększa ich zdolność do przewodzenia ciepła, smarowania i ochrony przed zużyciem. Są to bardzo ważne właściwości w przemyśle motoryzacyjnym, ponieważ lepsze smary powodują mniejsze zużycie silnika co wpływa znacząco na dłuższe osiągi pracy silnika. Dodatkowo silniki emitują niższy poziom hałasu. Naukowcy z ITW uważają, że odporność na wysokie temperatury, odporność chemiczna, duża stabilność mechaniczna grafenu, doskonała przyczepność grafenu oznacza, że smary z zagęszczaczem grafenowym będą wykazywały się lepszymi własnościami smarującymi oraz będą mogły być wykorzystywane w warunkach wysokich temperatur, na przykład w silnikach spalinowych.
Technologia wytwarzania smarów
Zespół pod kierownictwem dr hab. Pawła Szroedera w części badawczej projektu realizuje badania podstawowe nad mechanizmami eksfoliacji grafitu modyfikowanego oraz naturalnego do grafenu. W ramach części B+R projektu przewidywane jest opracowanie technologii wytwarzania smarów o podwyższonych własnościach smarnych na bazie grafenu oraz tlenku grafenu oraz określenie własności tribologicznych smarów na bazie grafenu oraz tlenku grafenu.
Projekt ma na celu oszczędność energii
Dr Szroeder wraz z zespołem jest optymistą - uważa, że grafen ma potencjał jako stały środek smarny w przemyśle motoryzacyjnym i maszynowym. Po jego pełnym opracowaniu może mieć pozytywny wpływ na wiele zastosowań mechanicznych, które mogą prowadzić do ogromnych oszczędności energii. Grafenowe środki smarujące mogą pracować o około 20% dłużej niż obecnie dostępne oleje silnikowe. Mogą nawet kosztować mniej, ponieważ dodanie nanocząstek mogłoby zmniejszyć ilość innych obecnie wymaganych dodatków. Głównym wyzwaniem dla realizowanego projektu jest opracowanie kompletnej formuły opartej na nanocząsteczkach, która spełniać będzie standardy branżowe.
Źródło: Instytut Technik Węglowych
