미래의 재료

내장형, 적층형 또는 스프레이형 등 그래핀은 기존 제품에 새로운 특성을 도입하거나 새로운 제품 개발을 가능하게 합니다. 또한 동일한 성능을 달성하거나 이전에 달성할 수 없었던 수준으로 성능을 높이는 데 필요한 재료의 양을 줄입니다.

그래핀과 금속 – 미래의 구리 부족 문제 해결

전 세계가 점점 더 전기화됨에 따라 금속, 특히 구리에 대한 수요는 향후 수십 년 동안 엄청나게 증가할 것입니다. 반면, 2030년에는 구리가 1천만 톤 부족할 것으로 예상됩니다.

그래핀 대표 연합 회원인 스웨덴의 GraphMaTech는 구리의 일부를 그래핀으로 대체하여 구리의 필요성을 줄이는 것을 목표로 하고 있습니다. 구리 단독에 비해 구리-그래핀 복합재는 경도, 영률, 실온에서의 인장 강도를 포함한 여러 지표에서 더 나은 성능을 발휘합니다. 또한 그래핀 필러는 구리의 기계적 특성을 유지하고 전자 이동 효과를 줄여 회로 고장이나 연결 끊김을 유발할 수 있습니다.

“우리는 금속-그래핀 복합재를 개선하려는 야심찬 목표로 금속에 그래핀을 통합하는 기술을 개발했습니다. 우리는 금속 재료의 특성을 향상시킬 수 있는데, 이는 특정 응용 분야에서 더 적은 양의 금속이 필요하다는 것을 의미합니다. GraphMaTech AB의 CEO인 Mamoun Taher는 Graphene Flagship이 주관한 "그래핀 기술을 통한 녹색 전환 활성화" 웨비나에서 "우리는 전기화 응용 분야에 중점을 두고 있으며 미래의 수소 경제를 위해 수소와 호환되는 그래핀 금속 사용을 검토하고 있습니다"라고 말했습니다. 2022년 10월 27일 혁신 작업 패키지.

그래핀 코팅 유리 섬유와 순수 유리 섬유 비교. 크레딧: Grafren AB

그래핀 및 유리섬유 - 새로운 기능 추가

Graphene Flagship Associated Member Grafren AB(스웨덴)는 유리 섬유에 그래핀 플레이크를 직접 코팅하여 특성을 개선합니다. 기존 그래핀 페인트 또는 바인더 기반 코팅 방식은 유리 섬유에 적용할 수 없습니다. 그래핀과 유리 섬유는 나노 수준으로 통합되어 섬유 표면에 그래핀 플레이크를 조립하고 배열해야 합니다. “우리는 독특한 방식으로 그래핀 플레이크를 사용하여 유리 섬유를 코팅합니다. 그 결과 코팅은 섬유 표면에 많은 플레이크가 배열되어 서로 겹쳐져 있어 뱀의 피부와 유사합니다.”라고 Grafren의 CEO인 Erik Khranovskyy는 설명합니다. 팀은 동일한 접근 방식을 사용하여 전기 전도성 직물인 가볍고 부드러운 e-textile의 제조를 성공적으로 시연했습니다.

그래핀과 고무 – 2022년 투르 드 프랑스에서 금메달 획득

천연이든 합성이든 기존 고무는 경화되기 위해 화학적 가교 반응을 거쳐야 합니다. 이러한 특성은 제조 과정에서 복합 성분을 추가하여 더욱 향상시킬 수 있습니다. 그래핀 옥사이드는 그 중 하나입니다. 이는 고무를 가교시키고 강화할 수 있습니다. 이는 장기간의 마모를 견딜 수 있는 고무의 능력을 증가시키고 고무의 인장 강도 및 인열 강도, 난연성 및 내열성을 향상시킬 수 있습니다.

그래핀 플래그십 제휴 회원인 이탈리아의 Vittoria Spa는 경주용 타이어에 그래핀을 적용하여 속도 및 롤링 성능(+5%), 접지력(+8%), 펑크 저항성(+19%) 및 내구성 측면에서 향상된 결과를 얻었습니다. Vittoria의 2세대 그래핀 화합물(Graphene 2.0)은 수많은 그랜드 투어 레이스는 물론 유럽, 프랑스, ​​독일, 오스트리아, 러시아, 브라질 및 범미 크로스컨트리 MTB 챔피언십에서 우승했습니다. 2022년 한 해에만 Vittoria의 그래핀 강화 경주용 타이어는 모든 유형의 자전거에서 가장 빠른 속도를 기록했으며, Le Tour de France(도로), UCI World Gravel Championships, UCI World Mountain Bike Championships in Cross Country 및 UCI World와 같은 경주에서 우승했습니다. 다양한 분야와 지형에 걸쳐 동급 최고의 성능을 보여주는 트랙 챔피언십.

Jonas Vingegaard는 Vittoria 스파의 그래핀 레이스 타이어를 타고 2022년 투르 드 프랑스에서 우승했습니다. 크레딧: Vittoria Spa