由Advise-Deta、Haydale、Cambridge納米材料技術(shù)、DZP Technologies、布魯內(nèi)爾大學(xué)（通過(guò)布魯內(nèi)爾復(fù)合材料創(chuàng)新中心）和TWI組成的聯(lián)盟，獲得了Innovate UK資金，用于其Graphosite項(xiàng)目。Innovate UK是英國(guó)研究與創(chuàng)新的一部分，是與大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)、慈善團(tuán)體和政府合作以為實(shí)現(xiàn)研究和創(chuàng)新的蓬勃發(fā)展而創(chuàng)造最佳環(huán)境的新機(jī)構(gòu)。
Graphosite項(xiàng)目的目標(biāo)是，創(chuàng)造一種石墨烯傳感器，以便能夠在部件的制造過(guò)程和正常使用壽命期內(nèi)檢測(cè)出復(fù)合材料中的缺陷。該項(xiàng)目于2018年下半年啟動(dòng)，將于2021年一月完工。
在復(fù)合材料生產(chǎn)過(guò)程中最常見(jiàn)的缺陷是氣孔。存在于基體材料中的小孔隙，會(huì)影響機(jī)械性能，從而導(dǎo)致諸如層間剪應(yīng)力等問(wèn)題，因此，孔隙度水平非常重要。在使用期間主要由碰撞引起的損傷，會(huì)導(dǎo)致幾乎看不見(jiàn)的內(nèi)部分層，或經(jīng)常發(fā)生的材料表面穿孔。當(dāng)受到?jīng)_擊以及基體開(kāi)裂時(shí)，夾層結(jié)構(gòu)也可能會(huì)出現(xiàn)表皮脫層。在沖擊能量被芯材吸收之處，會(huì)出現(xiàn)芯材破碎，從而引起扭曲和折疊。通常，它會(huì)恢復(fù)到原來(lái)的形狀，但卻大大降低了抗壓強(qiáng)度。
由于復(fù)合材料在航空、汽車和造船工業(yè)以及民用建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用日益增多，因此，Graphosite項(xiàng)目旨在對(duì)“提高復(fù)合材料缺陷檢測(cè)技術(shù)”的需求進(jìn)行響應(yīng)。最常用的復(fù)合材料無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是：超聲波檢測(cè)，以創(chuàng)建顯示分層或缺陷的二維C掃描圖；應(yīng)變儀；表明部件因剛度變化而導(dǎo)致?lián)p傷的投幣測(cè)試。該項(xiàng)目合作伙伴們正在開(kāi)發(fā)的這種石墨烯傳感器，將解決與上述這些現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的兩大主要挑戰(zhàn)性問(wèn)題，即在一個(gè)方向上檢測(cè)缺陷，以及只有當(dāng)放置在感興趣的特定表面上時(shí)檢測(cè)故障。該傳感器的主要特點(diǎn)是，由于石墨烯的存在而提高了靈敏度和靈活性。
該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、TWI公司的Sofia SamPEThai表示：“憑借其有趣的特性，在過(guò)去的幾年中，石墨烯受到了廣泛關(guān)注。Graphosite項(xiàng)目為開(kāi)發(fā)‘以復(fù)合材料制造中的檢測(cè)極限為目標(biāo)’的傳感器提供了絕佳機(jī)會(huì)，這將通過(guò)使用石墨烯以用作傳感元件而得到實(shí)現(xiàn)。該項(xiàng)目的最終目標(biāo)是，為市場(chǎng)生產(chǎn)一種測(cè)量系數(shù)比現(xiàn)有的應(yīng)變計(jì)更好的傳感器。”
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