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圖1 模型飛機(jī)Prospero

  在今年早些時(shí)候舉行的英國范堡羅（Farnborough）國際航展上，第一架采用了石墨烯增強(qiáng)機(jī)翼的模型飛機(jī)Prospero成功飛行。該次飛行為石墨烯在航空航天部門的應(yīng)用作出了示范。Prospero將在2016年11月29日至12月1日于德國杜塞爾多夫（Duesseldorf）舉辦的歐洲復(fù)合材料展覽會(huì)上展出。

  石墨烯具有優(yōu)越的機(jī)械性能、熱性能、電性能和阻隔性能，這些性能在航空航天和汽車領(lǐng)域都至關(guān)重要。石墨烯可作為熱塑性塑料和熱固性塑料中的納米填料，以改善基材的機(jī)械性能并減輕其重量。在進(jìn)一步優(yōu)化時(shí)，還可以將熱、電和阻隔性能賦予材料，為材料的多功能創(chuàng)造機(jī)會(huì)。

  Prospero的試飛標(biāo)志著合作研究進(jìn)入一個(gè)新階段，該研究致力于探究石墨烯在減阻和熱管理方面發(fā)揮的作用，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)航空航天及其他相關(guān)部門的雷擊保護(hù)。該項(xiàng)研究由英國曼徹斯特大學(xué)（University of Manchester）、英國中央蘭開夏大學(xué)（University of Central Lancashire）以及包括Haydale Composite Solutions(HCS)在內(nèi)的幾家中小企業(yè)合作開展。

  曼徹斯特大學(xué)是歐盟最大的研究計(jì)劃Graphene Flagship的合作伙伴。在歐洲復(fù)合材料展覽會(huì)期間，Graphene Connect Workshop將重點(diǎn)展示石墨烯在航空航天領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

圖2 飛行中的Prospero

  國家石墨烯研究所石墨烯業(yè)務(wù)總監(jiān)James Baker說：“學(xué)術(shù)界和工業(yè)界之間的這種合作是一個(gè)很好的例子，它說明石墨烯技術(shù)在航空航天等市場(chǎng)中存在巨大的顛覆性，并且能夠幫助歐洲維持在市場(chǎng)上的地位。在2016年歐洲復(fù)合材料展覽會(huì)上，我們還將推出一款裝備了石墨烯-聚丙烯復(fù)合材料螺旋槳葉片的無人機(jī)，其機(jī)械性能和熱性能都得到了改進(jìn)。石墨烯是一種較為新型的材料，但我們已經(jīng)看到其一系列應(yīng)用，這并不僅僅局限于航空航天，還有許多其他市場(chǎng)。”

  中央蘭開夏大學(xué)的工程創(chuàng)新經(jīng)理Billy Beggs說：“測(cè)試結(jié)果證明石墨烯在航空航天領(lǐng)域具有巨大的潛力，令人倍受鼓舞，石墨烯復(fù)合材料的強(qiáng)度非常高，同時(shí)又兼有柔性佳、質(zhì)量輕的優(yōu)點(diǎn)。通過初始飛行中收集到的數(shù)據(jù)，我們的研究現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入下一階段，著重開發(fā)將石墨烯注入復(fù)合材料中的工藝。我們的工業(yè)合作伙伴Haydale Composite Solutions生產(chǎn)的新機(jī)翼使我們能夠測(cè)試石墨烯帶來的結(jié)構(gòu)和重量改善。研究團(tuán)隊(duì)目前仍處于飛行測(cè)試的早期階段，正在使用新的遙控飛機(jī)進(jìn)行飛行測(cè)試，但初始測(cè)試數(shù)據(jù)已經(jīng)令人倍受鼓舞。在抗沖擊性能方面，新翼比傳統(tǒng)碳纖維機(jī)翼高出60%”。