วิศวกรรมที่อยู่เบื้องหลังนาฬิกา graphene ที่เบาที่สุดในโลก

Anonim

ในเดือนมกราคมปีพ. ศ. 2560 ได้มีการเปิดตัวนาฬิกาโครโนกราฟเชิงกลที่เบาที่สุดในโลกในกรุงเจนีวาประเทศสวิตเซอร์แลนด์ซึ่งได้นำเสนอการพัฒนาคอมโพสิตนวัตกรรมโดยใช้ graphene ขณะนี้งานวิจัยที่อยู่เบื้องหลังโครงการได้รับการตีพิมพ์แล้ว นาฬิกาที่มีความแม่นยำเฉพาะตัวอันเป็นผลมาจากความร่วมมือระหว่างมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์นาฬิการิชาร์ดมิลล์และแม็คลาเรนแอพพลิเคชั่นเทคโนโลยี

นาฬิกา RM 50-03 ทำจากวัสดุคอมโพสิตที่ไม่เหมือนใครซึ่งผสมผสาน graphene เพื่อผลิตกรณีใหม่ที่แข็งแรง แต่มีน้ำหนักเบาเพื่อให้กลไกนาฬิกามีน้ำหนักเพียง 40 กรัมรวมทั้งสายรัด

การทำงานร่วมกันคือการออกกำลังกายในด้านความเป็นเลิศทางด้านวิศวกรรมการสำรวจวิธีการจัดตำแหน่งกราฟีนภายในคอมโพสิตเพื่อให้คุณสมบัติสูงสุดของวัสดุสองมิติที่มีสมบัติเชิงกลสูงสุดของความแข็งและความแข็งแรงเชิงกลในขณะที่ไม่จำเป็นต้องเพิ่มวัสดุอื่น ๆ ที่มีน้ำหนักมากขึ้น

ตอนนี้การวิจัยที่อยู่เบื้องหลังนาฬิกาที่ไม่ซ้ำกันนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร คอมโพสิตส่วน A: วิทยาศาสตร์ประยุกต์และการผลิต งานวิจัยนี้ได้ดำเนินการโดยกลุ่มนักวิจัยจากสถาบัน Graphene แห่งมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์

หัวหน้าโครงการของศาสตราจารย์โรเบิร์ตหนุ่มกล่าวว่า "ในงานนี้ด้วยการเติมเพียงเล็กน้อยของกราฟีในเมทริกซ์คุณสมบัติทางกลของวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ที่ได้รับแรงหนุนเพิ่มขึ้นอย่างมาก

"นี่อาจส่งผลกระทบในอนาคตต่ออุตสาหกรรมวิศวกรรมความแม่นยำที่ความแข็งแรงความแข็งและน้ำหนักของผลิตภัณฑ์เป็นประเด็นสำคัญเช่นในอวกาศและยานยนต์"

ปริมาณเล็กน้อยของกราฟีนที่ใช้ถูกเพิ่มเข้าไปในคาร์บอนไฟเบอร์คอมโพสิตโดยมีเป้าหมายเพื่อปรับปรุงความแข็งและลดน้ำหนักโดยการใช้วัสดุโดยรวมน้อยลง เนื่องจากกราฟีนมีความแข็งและความแข็งสูงการใช้เป็นวัสดุเสริมในพอลิเมอร์ผสมจึงมีศักยภาพในการเพิ่มสมบัติเชิงกลของวัสดุคอมโพสิต

ผลสุดท้ายได้สำเร็จโดยมีส่วนของน้ำหนักเพียง 2 เปอร์เซ็นต์ของกราฟีนที่เติมลงในเรซิ่นอีพ็อกซี่ จากนั้นนำผลึกที่ได้จาก graphene และคาร์บอนไฟเบอร์มาวิเคราะห์ด้วยการทดสอบแรงดึงและกลไกส่วนใหญ่ถูกนำมาใช้โดยการใช้กล้องโทรทรรศน์ Raman และ X-ray CT scan

ประโยชน์ของการวิจัยนี้แสดงให้เห็นถึงวิธีการง่ายๆที่สามารถรวมเข้ากับกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่มีอยู่เพื่อให้อุตสาหกรรมวิศวกรรมสามารถได้รับประโยชน์จากสมบัติเชิงกลของ graphene เช่นการผลิตปีกเครื่องบินหรือการทำงานของรถยนต์สมรรถนะสูง

กลุ่มงานวิจัยพบว่าเมื่อเทียบกับตัวอย่างที่มีคาร์บอนไฟเบอร์การเพิ่มแกรฟีนจะช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความแข็งแรงของแรงดึง นี้เกิดขึ้นเมื่อ graphene ถูกกระจายผ่านวัสดุและชิดในในทิศทางเส้นใย

ดร. Zheling Li นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์กล่าวว่า "งานวิจัยชิ้นนี้นำเสนอวิธีการเพิ่มความแข็งและความแข็งแรงของวัสดุเชิงประกอบโดยวิธีง่ายๆในการประมวลผลธรรมดาและชี้แจงกลไกที่นำไปสู่การเสริมแรง"

Aurèle Vuilleumier ผู้จัดการฝ่าย R & D ของ Richard Mille กล่าวว่า "โครงการนี้เป็นตัวอย่างที่สมบูรณ์แบบสำหรับการถ่ายทอดเทคโนโลยีจากมหาวิทยาลัยสู่ผลิตภัณฑ์ความร่วมมือกับ McLaren Applied Technologies ช่วยให้สามารถแพร่ขยายวัสดุคอมโพสิตที่เพิ่มขึ้นของกลูเตนได้ในวงกว้างในฐานะที่เป็นรูปธรรม ส่งผลให้มีการบันทึกสถิติโลกและนาฬิกาที่แข็งแกร่งสำหรับลูกค้าของเรา: RM 50-03 "

ดร. เดอร์เบิร์คเบิร์นวิศวกรอาวุโสด้านการออกแบบเครื่องจักรกลของ McLaren Applied Technologies กล่าวว่า "ศักยภาพของกราฟีนเพื่อเพิ่มสมบัติเชิงโครงสร้างของวัสดุผสมได้รับการรู้จักและแสดงให้เห็นในระดับห้องปฏิบัติการเป็นระยะเวลาหนึ่งแล้วตอนนี้แอพพลิเคชันนี้แม้ว่าจะเป็นเฉพาะ ตัวอย่างที่ดีของผลประโยชน์โครงสร้างเหล่านั้นทำให้มันผ่านไปยังวัสดุ prepreg และจากนั้นลงในผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นจริง.

menu
menu