揭露世界最轻石墨烯手表背后的科学。2017年1月，位于瑞士日内瓦揭幕了世界上最轻的机械计时手表，展示了使用石墨烯进行创新复合材料开发的成果。现在，该项目背后的研究已经公布。这款独特的精密工程手表是由曼彻斯特大学、理查德·米勒手表和迈凯伦应用技术之间的合作共同完成的。这款RM 50-03手表采用了一种独特的复合材料，其中包含石墨烯，制造了一个坚固但轻盈的新表壳，以容纳手表机芯，整个手表重量仅为40克，包括表带。这次合作是一个在工程卓越领域的练习，探索了正确将石墨烯在复合材料内部对齐的方法，以充分利用二维材料卓越的力学刚度和强度属性，同时减少对其他更沉重材料的需求。现在，这款独特手表背后的研究已经发表在《复合材料A部分：应用科学和制造》杂志上。该研究主要由曼彻斯特大学的国家石墨烯研究所的一组研究人员进行。率先进行研究的罗伯特•杨教授说：“通过将少量石墨烯添加到基体中，显著提高了单向增强碳纤维复合材料的力学性能。”这在航空航天和汽车等精密制造行业可能产生未来影响，因为其中的强度、刚度和产品重量是关键问题。已使用少量石墨烯将其添加到碳纤维复合材料中，旨在通过使用较少的总体材料来提高刚度并减轻重量。由于石墨烯具有高刚度和强度水平，将其用作聚合物复合材料中的增强剂显示出进一步提高复合材料力学性能的巨大潜力。最终结果只需在环氧树脂中添加2%的石墨烯重量分数即可实现。然后，通过拉伸试验对含石墨烯和碳纤维的复合材料进行分析，并主要利用拉曼光谱和X射线CT扫描来揭示机制。这项研究的好处展示了一种简单的方法，可以纳入现有工业流程，使工程行业能够受益于石墨烯的力学性能，如飞机机翼或高性能汽车车身的制造。研究小组发现，与碳纤维等效样品相比，添加石墨烯显着改善了拉伸刚度和强度。当石墨烯分散在材料中并在纤维方向对齐时，这种改善发生。曼彻斯特大学的研究助理之一李哲灵博士说：“这项研究提出了一种通过简单传统加工方法增加复合材料轴向刚度和强度的方式，并澄清导致这种增强的机制。”理查德·米勒的研发经理奥瑞尔•维伊里米尔说：“这个项目是从大学向产品的技术转移的完美例子。与迈凯伦应用技术的合作使得石墨烯增强复合材料能够广泛传播到工业中。作为具体成果，一款世界上最轻、最坚固的手表推出，供我们的客户使用：RM 50-03。”迈凯伦应用技术的高级机械设计工程师布罗德里克•科伯恩博士说：“石墨烯增强复合材料的潜力已经在实验室规模上被认识和展示了一段时间。尽管这个应用是小众的，但这是一个很好的例子，说明这些结构优势如何在预浸材料中实现，然后进入实际产品。”曼彻斯特大学将很快庆祝其第二个世界一流的石墨烯设施——石墨烯工程创新中心（GEIC）的开幕，计划于今年晚些时候开业。GEIC将允许工业与学术专家合作，将研究转化为原型和试生产，并加速石墨烯的商业化。先进材料是曼彻斯特大学的研究亮点之一，是探讨地球面临的一些最重要问题的创新发现、跨学科合作和跨行业合作的范例。#ResearchBeacons。分享此次新闻。更多阅读。
