石墨烯已成为世界上最 有前途的新材料之一。薄而坚固，具有出色的导热和导电能力，它已经在运输行业的许多不同领域找到了用途。
    有几种制造石墨烯的方法，这需要非凡的纯度和质量。第 一个过程称为化学气相沉积(CVD)，可减少甲烷中的碳原子数。

通过控制条件，原子在载体上排列成六边形晶格，将石墨烯转移到更有用的平台上，如硅、塑料或石英。
    对于其他应用，例如复合材料，需要块状石墨烯薄片与油漆和墨水一起使用。这些薄片是使用一种称为液相剥离的工艺制造的，这种方法使用超声波来振动石墨并分离石墨层。
    石墨烯也可以按需制造，特别是在传感和过滤方面的应用。化学家可以修改它的结构并制造原子级精 确的孔——微观筛——或添加与感兴趣的化合物选择性反应的官能团。
    就其特性而言，石墨烯比人的头发细一百万倍，是世界上最 薄的材料。尽管只有一个原子厚，但它比钢和金刚石更坚固，因此可以在具有出色刚度和耐用性的复合材料中进行多种应用。
    这种物质也非常灵活，是电和热的良好导体。事实上，一些生产商已经利用这两种特性来制造用于电子电路的导电油墨和涂料以及散热的凝胶，从而确保电池的使用寿命更长。
    最 后但并非最 不重要的一点是，石墨烯只是一层碳原子，非常轻。再加上其卓越性能的组合，使石墨烯成为开发新的、改变游戏规则的技术的可靠起点。此外，它还改进了现有技术，尤其是在运输行业。
    运输用石墨烯
    汽车轮胎制造商已经在胎面、墙壁和内衬中使用石墨烯，以减轻重量、提供更好的抓地力并降低滚动阻力。
    RIXON-003石墨烯涂层，Margi 的热赛车涂层，提高了赛车部件的散热性能。其中包括制动钳和散热器，这项技术已经应用于官方摩托车世界锦标赛比赛，如超级摩托车和摩托车锦标赛。它具有微米级厚度，可应用于非摩擦表面上的各种金属材料，确保改善热扩散，减少 20-25% 的热耗散。
    石墨烯在头盔中也发挥着至关重要的作用。研究人员已经将石墨烯作为头盔的外壳上的涂层。这可以更好地分配冲击力，使佩戴者不易受伤。
    这甚至可以在高温条件下工作，因为涂层的导热性能也有助于快速散热。这不仅可以保护内部材料免受热量引起的降解，还可以为赛车应用中的用户提供更多舒适度。
    这项技术正在引领未来石墨烯头盔的发展。研究人员现在正在将石墨烯添加到头盔的内部塑料材料中，目的是通过更薄的设计实现相同水平的安全性，同时提高佩戴者的舒适度。
    航空航天中的石墨烯
    除了在地面上，石墨烯还在飞机产品和设备的设计中发挥着至关重要的作用。
    只需要少量的石墨烯就可以显着提高材料的热导率。该AEROGrAFT先锋项目，倡议开展的石墨烯旗舰，是生产其目的是为了减少飞机的航空材料过滤器的清洗时间“加热”航空石墨烯泡沫，节省维护成本和停机时间。石墨烯泡沫采用石墨烯的均匀热分布特性开发，可确保热量均匀地流过整个空气过滤器，从而在所有空气过滤器表面产生一致的清洁效果。自清洁过滤器还可以重复使用相同的石墨烯泡沫进行循环清洁，而不会失去稳定性。
    然而，通过热解去除过滤器残留物——通过快速加热过滤器以消除（清除）所有杂质——并不是该技术可以解决的唯 一问题。飞机机翼、螺旋桨和其他表面上积冰也是严重的环境危害，可以通过石墨烯的集成来解决。
    事实上，它是一种理想的材料，可以在不影响空气动力学特性的情况下保持飞机部件无冰。基于各个合作伙伴在早期研究阶段所做的工作，基于石墨烯的防冰系统已经在开发中，尽管到目前为止技术准备水平较低。
    石墨烯旗舰项目的另一个先锋项目，基于石墨烯的热电防冰系统 (GICE)，正在推进这项技术的准备工作。通过使用超薄导电涂层在通电时产生热量，热电防冰系统可防止飞机的控制受到危险的影响。
    在这些系统中，石墨烯能够精 确控制发热，以确保防冰系统始终处于最 佳状态，保持飞机部件无冰，同时不影响空气动力学特性。这些特性将有助于 GICE 项目加速航空航天业向更安全、更环保的飞行迈进。
    走向电动化
    石墨烯技术也正在新兴的电动汽车 (EV) 市场中部署。世界各国政 府都在投资基础设施以支持电动汽车充电，以及投资电网以提供电气化。然而，目前电动汽车中的现有电池在充电、续航和成本方面存在问题。
    例如，2020 年 Nissan Leaf的续航里程约为 150 英里（240 公里）。虽然这有利于市区驾驶，但它对长途驾驶或寒冷天气提出了挑战。事实上，AAA 的一项研究发现，当温度降至 -6.7°C (20°F) 且加热器正在运行时，车辆的续航里程会下降 41%。
    公司正在努力改进电动汽车的电池技术，其为期三年的项目涉及由 60 至 90 个电池电动汽车电池组成的汽车电池模块原型。
    在其基于石墨烯的汽车应用高能电池 (GreenBAT) Spearhead 项目中，研究人员正在推进有关由硅/石墨烯复合材料组成的电池负极的现有技术。
    所述石墨烯主打和其工业伙伴的基础上获得专利的石墨烯制造和硅/石墨烯复合过程中的电池技术。到 2025 年，材料、电池和组件的所有目标规格都将与可预见的最 先 进组件竞争。
    到那时，最 终的模块原型预计将提供 1,000 次循环的使用寿命，其中寿命结束后的容量保留率为 80%，提供近 280,000 英里（450,000 公里）的总行驶里程。
    更安全的自治
    自动驾驶汽车是汽车制造业的另一个重点。目前，自动驾驶汽车使用可见摄像头，但在黑暗或恶劣天气条件（如雨、雾或雪）中行驶时，这些摄像头会出现问题。
    未来的自动驾驶汽车必须使用激光雷达传感器，依靠脉冲激光技术来测量距离并不断扫描周围区域。然而，与新一代成像系统的潜力相比，这是一种相对缓慢的处理技术。
    Autovision 是另一项举措，它正在开发一种超越当前能力的新型高分辨率图像传感器。
    使用高分辨率传感器，即使在极端和困难的驾驶条件下，自动驾驶汽车也可以检测障碍物和道路曲率。该项目将确保自动驾驶汽车的安全部署，因为毕竟自动驾驶的成功在很大程度上取决于对迫在眉睫的危险的瞬间反应的成功。
    该计划是在原型传感器系统中生产互补金属氧化物半导体 (CMOS) 石墨烯量子点图像传感器，为汽车领域的应用做好准备。
    在 2020 年开始的为期三年的项目中，开发中的图像传感器将在灵敏度、操作速度和像素尺寸方面取得巨大飞跃。
    最 近，CMOS 集成电路与石墨烯的单片集成实现了高分辨率图像传感，可检测紫外线、可见光、红外线甚至太赫兹频率。该传感器的红外视野（有效夜视）意味着相同的石墨烯 CMOS 传感器可用作自动驾驶汽车的自动制动系统的一部分，特别是在恶劣天气下。
    这种防撞系统将成为石墨烯的重要应用。一种将有助于未来更广泛地采用自动驾驶。事实上，正是这样的技术正在塑造未来产品的使用方式，因为航空航天和汽车行业的应用使用石墨烯来彻底改变运输行业。

该石墨烯旗舰带来创新走出实验室，进入商用应用。它包括来自 21 个欧洲国家的近 170 个学术和工业合作伙伴。
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