Slitstarka miljövänliga däck med grafen

Lättare än bomull och starkare än stål. Grafen ska ha många önskvärda egenskaper men är också världens yngsta och mest komplexa material. 

Vad är grafen?

Med hjälp av vanlig tejp lyckades Andre Geim och Konstantin Novoselov ta fram den allra första grafenflagan ur en bit grafit. 2010 tilldelades duon Nobelpriset i fysik för banbrytande experiment rörande det tvådimensionella materialet. Sedan dess har forskningen inom området exploderat i en rad nya möjligheter, som vi jobbar med att realisera.  

Unika egenskaper 
Grafen är kolatomer som sitter ihop i ett enda tunt, tvådimensionellt skikt. Egenskaperna hos kolatomen, i kombination med de fysikaliska effekterna som uppstår i skiktet, ger upphov till en mängd unika egenskaper.  

Grafen kan framställas som antingen som flagor eller filmer. Vilken form som är mest fördelaktig att använda beror på tillämpningen. Eftersom grafen bara är ett atomlager tjockt är det  världens tunnaste material. Det är  också böjbart och kan tänjas ut cirka 20 procent utan kvarstående deformationer.

I ett SIO Grafen-projekt har 2D fab och Pro & Pro undersökt hur bildäck och tätningar kan få förbättrade egenskaper med hjälp av grafen. Nu siktar projektgruppen mot att lansera världens första gummitätning med grafen.

– Den svenska industrins konkurrenskraft är starkt beroende av gummi med ett stort antal företag som tillverkar och säljer gummiprodukter. Genom att förbättra gummimaterials egenskaper skapas produkter som håller längre vilket bidrar till ökad resurseffektivisering, berättar Magnus Larsson, projektledare vid 2D fab.

Med målet att förbättra gummimaterialets mekaniska egenskaper med hjälp av grafen har projektgruppen framgångsrikt utvecklat värdekedjan från råvara till slutprodukt och återvinning. En analys av marknadspotentialen med grafen i tätningar och bildäck har också genomförts.

– Analysen visar på en mycket stor potential och även stora produktionsvolymer för den valda tillämpningen för samtliga parter i värdekedjan, säger Magnus Larsson.

Ökad hållbarhet och resurseffektivitet

– Utifrån miljöaspekterna som studerats är det tydligt att grafen har möjlighet att bidra till ökad hållbarhet genom förbättrad resurseffektivitet och återvinning. Vi bedömer att grafen kommer användas för att förbättra materialegenskaperna hos många gummiprodukter i framtiden, avslutar Magnus.

Dessa egenskaper ska grafen kunna förbättra hos gummi:

• Göra styvare, starkare och mer töjbart

• Bidra med ökad kemisk motståndskraft

• Förbättra termisk ledningsförmåga

• Öka nötningstålighet

• Förbättra vidhäftning på substrat vid ytbeläggning av gummimaterial

• Öka UV-resistans

Läs mer om projektet här!

SIO Grafen är ett av sjutton strategiska innovationsprogram och drivs med stöd från Vinnova, Energimyndigheten och Formas.