Все мы знаем что такое графит. Чаще всего его можно встретить в виде стержня в карандаше. В скором времени графит может изменить наше представление о композитных материалах.
Графен, новый материал, который может быть использован для создания прочной велосипедной рамы весом 400 грамм и одновременно служить источником питания для фар и переключателей!
Уже на стадии разработок графен вызвал настоящий переполох из-за своих характеристик. В дополнение к своей тепло и электропроводимости графен имеет феноменальное соотношение прочности к весу. Лауреат Нобелевской премии 2010 в области физики заявил, что графен, производимый из графита, может использоваться как и углеволокно в композитных материалах. Лист размером 1 квадратный метр весит 0.77 мг и может выдержать кота весом 4 кг и не порваться.
Также заявлено, что этот материал может быть вплетён в волокна таким же образом как и углеволокно (карбон), а это в свою очередь означает, что в недалёком будущем мы сможем ездить на суперлёгких, суперпрочных велосипедах из графенового композита.
Некоторые бренды уже используют графен такие как Catlike (производитель касок) и Head (лыжный бренд). Vittoria также говорят, что используют графен для укрепления новых колёс из карбона.
Похоже, что графен это суперматериал, который в ближайшее время можно будет встретить практически в любой сфере: от экранов смартфонов до спутников. Изобретение графеновых аккумуляторов также делает прорыв в электромобилях. Графеновые аккумуляторы лёгкие и быстро заряжаются.
Также графен имеет большой потенциал для милиции и военных: графен лучше кевлара, спектра и других похожих материалов из-за его устойчивости к повреждениям. Проблема в том, чтобы получить такие свойства нужно несколько слоёв и пока не понятно как сделать это в масштабах производства.
Большой потенциал и в медицинской сфере. Применение графена мы увидим в медицине в качестве восстановления суставов и сломанных костей, а также в производстве протезов.
Утверждается, что графен с пределом прочности на разрыв 130 Гигапаскаль (Гпа) самый прочный из известных материалов в мире. Он на 2000% прочнее карбона (6.3 Гпа) и на 46% прочнее алмаза (точная прочность не известна, однако максимальная зарегистрированная величина 60 Гпа).
Высокопрочный материал это привлекательно, но другой ключевой фактор это гибкость. Возьмём к примеру керамику — материал прочный на разрыв, но слабый в гибкости — другими словами хрупкий. Хорший пример: если уронить керамическую вазу, то она разобьётся на тысячи мелких осколков. Чудно, что графен не только прочный, он ещё стойкий к ударам. В теории это значит, что графеновый композит способен поглощать удары намного лучше, чем существующие материалы. Проблема состоит в создании композита. Теоретически, если кто-то сможет создать графеноволокно, тогда можно будет делать предметы любой формы из этого материала.
На самом деле такое волокно существует на стадии разработок и уже используется брендами Head, Catlike, Vittoria, но они естественно не делятся деталями своих исследований.
Наиболее очевидно применение графена в рамах, колёсах и других компонентах велосипеда, которые сегодня производятся из карбона. Мы получим суперлёгкие рамы. Уже сегодня существуют сверхлёгкие рамы, но на них есть ограничения по весу велосипедиста. С графеном мы можем получить 700 гр раму без ограничений по весу гонщика и иметь пожизненную гарантию, а возможно будут экземляры с ещё меньшим весом. Без сомнений есть огромный потенциал в этом направлении, но также можно предполагать высокую цену, особенно первые годы производства.
Другое полезное свойство графена — проводимость тепла. Такая проблема существует в карбоновых колёсах: при торможении по ним колодками возникает много тепла, и ипоксидная смола в углеволокне начинает деформироваться и происходит отслоение. Графен это материал, который поможет отводить тепло от зон торможения и сопротивления.
Давайте также не забывать, что графен является феноменальным электрическим проводником. В велоспорте используются много электроники (паверметры, переключение передач, велокомпьютер, фары, а в некоторых случаях моторы). Графен в этом случае может выступать источником питания. Велосипедную раму можно будет заряжать разными способами, вплоть до установки солнечной батареи. Такая рама будет давать электричество переключателям, фарам, датчикам мощности и другой велоэлектронике. Другими словами велосипедная рама будет огромным аккумулятором энергии.
Одно дело это изобретение лабораторного образца, а другое дело это массовое производство. Впервые графеновое волокно было получено в лабораторных условиях в 2013 году. В 2014 году графен уже использовался как метериал при 3D печати.
Должно пройти время, пока мы увидим графен в массовом производстве велосипедных компонентов. Поэтому сначала этот материал мы встретим в более простом спортивном оборудовании: теннисных ракетках, клюшках для гольфа — это простые предметы с простой формой и если что-то будет не так, то при поломке не будет вреда здоровью людей. Перед использованием в спортивной индустрии, мы увидим графен в военной и медицинской промышленности. Но уже сегодня можно с уверенностью сказать, что в недалёком будущем графен будет присутствовать во многих устройствах и предметах в нашей повседневной жизни.
Как правило, революционные новинки в спорте впервые встречаем на Олимпийских Играх. Так в 2012 году в Лондоне были впервые использованы велосипеды с колёсами 27,5? в гонках по маунтинбайку. Вполне возможно, в Рио 2016 мы увидим велосипедистов на графеновых велосипедах и компонентах.
Источник: http://velotrener.com/?p=404
