Le plastique renforcé au graphène rend les pièces automobiles 20 % plus résistantes et 18 % plus légères.
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Le polypropylène renforcé de fibres de verre est déjà un plastique très couramment utilisé dans l'automobile, mais pourrait-il être amélioré ? Eh bien, oui . Une nouvelle substance, le Gratek, permettrait d'accroître la résistance du plastique de 20 % tout en le rendant 18 % plus léger grâce à l'ajout de graphène.
Largement considéré comme un « matériau miracle », le graphène se présente sous la forme de feuilles d'atomes de carbone d'une épaisseur d'un seul atome, liés entre eux selon une structure en nid d'abeille. Outre le fait d'être la substance artificielle la plus résistante au monde, il est également très flexible, extensible et chimiquement stable, et possède une conductivité électrique et thermique élevée.
Il n'est donc pas surprenant que Nello David Sansone, chercheur postdoctoral au Laboratoire de fabrication de composites multifonctionnels de l'Université de Toronto, ait entrepris des recherches sur les méthodes d'intégration de nanoplaquettes de graphène dans du polypropylène chargé de fibres de verre. Il a finalement mis au point une technique en ce sens au sein du fabricant de pièces automobiles Axiom Group, en partenariat avec l'université.
Lors des précédentes tentatives d'incorporation du graphène dans les composants automobiles, le matériau avait tendance à s'agglomérer pendant le traitement, concentrant ainsi les contraintes mécaniques dans des zones indésirables et entraînant des défaillances.
Sansone a résolu ce problème grâce à une technique exclusive qui permet aux nanoplaquettes de se lier uniquement aux fibres de verre au sein de la matrice de polypropylène, les empêchant ainsi de s'agglomérer. Le graphène renforçant les fibres, on en utilise moins ; Gratek est donc environ 20 % plus résistant et 18 % plus léger que le polypropylène chargé de fibres de verre classique.
Il convient de noter que le matériau contient moins de 1 % de graphène. De plus, grâce à sa faible teneur en verre, il réduit l'usure des machines de découpe et de perçage.
Nello David Sansone avec un bac à batterie Gratek
L'un des inconvénients potentiels du Gratek réside dans sa couleur noire, due à la présence de graphène. Pour pallier cet inconvénient, Sansone a développé un autre matériau, le Clatek, qui utilise des nanotubes d'halloysite à base d'argile à la place des nanoplaquettes de graphène. Ce matériau offrirait des performances similaires à celles du Gratek, tout en étant blanc et en pouvant être teinté et peint.
Nello David Sansone devrait signer un contrat avec un grand constructeur automobile avant la fin de l'année pour le Gratek, tandis que le Clatek devrait être commercialisé d'ici deux ans.
« Ce matériau a démontré un réel potentiel pour rendre les véhicules plus légers, plus sûrs et plus durables », a confié Nello David Sansone. « Quant à mes projets, je travaille actuellement à la commercialisation d'une autre formulation de matériau avancé, appelée AegisX, par le biais de ma start-up NanoMorphix, où nous développons des blindages transparents et textiles pour les secteurs militaire, de la défense, aérospatial et de la protection individuelle. »
Sansone a récemment reçu un prix de Mitacs, un organisme sans but lucratif financé par le gouvernement canadien qui vise à encourager l’innovation technique au Canada
https://www.axiomplastics.com/axioms-commitment-to-innovation-in-manufacturing-meet-ax-gratek-pp40/