日前，一項由英國劍橋納米材料技術(shù)公司、英國倫敦布魯內(nèi)爾大學(xué)等單位聯(lián)合開展的“Graphosite”項目得到了“創(chuàng)新英國（Innovate UK）”基金的資助。“創(chuàng)新英國”是英國研究與創(chuàng)新體系的一部分，該組織與高等學(xué)府、研究機構(gòu)、工業(yè)企業(yè)、慈善機構(gòu)和政府合作，為研究和創(chuàng)新創(chuàng)造最佳的外部環(huán)境。

Graphosite項目的目標是制造一種石墨烯傳感器，能夠在復(fù)合材料的生產(chǎn)過程及復(fù)合材料部件的服役過程中對材料中的缺陷進行檢測。該項目于2018年下半年啟動，將于2021年1月結(jié)題。

復(fù)合材料制造過程中最常見的缺陷是孔洞，即基體材料中存在的小空隙。由于能夠影響層間剪切強度等力學(xué)性能，孔隙率對復(fù)合材料性能的影響至關(guān)重要。服役中的損傷主要由沖擊造成，能夠?qū)е氯庋鄄豢梢姷膬?nèi)部分層，或者在材料表面形成穿孔。三明治夾心結(jié)構(gòu)可能同時出現(xiàn)面板分層和基體開裂現(xiàn)象。芯材則可能在吸收沖擊能量后破碎，進而出現(xiàn)變形和褶皺。盡管通常情況下，芯材結(jié)構(gòu)能夠回復(fù)原有形狀，但這必將顯著降低材料的壓縮強度。

Graphosite項目是應(yīng)行業(yè)對復(fù)合材料缺陷檢測技術(shù)的迫切需求而設(shè)立的，隨著復(fù)合材料在航空、汽車、海洋及土木工程領(lǐng)域的不斷應(yīng)用而日益發(fā)展。目前，復(fù)合材料領(lǐng)域常規(guī)的無損檢測技術(shù)包括：通過二維C掃描顯示分層或缺陷的超聲探測技術(shù)、 應(yīng)變片，以及用于指示由于剛度變化造成元件損傷的局部敲擊測試法（也稱硬幣敲擊測試法）等。該項目所開發(fā)的石墨烯傳感器將解決現(xiàn)有技術(shù)面臨的兩大挑戰(zhàn)，即單方向上的缺陷測量和僅出現(xiàn)于某個特定表面的裂紋的探測。石墨烯的應(yīng)用顯著提高了探測器的靈敏度和靈活性。

近年來，石墨烯以其諸多性能優(yōu)勢吸引了業(yè)內(nèi)眾多人士的目光。Graphosite項目以石墨烯為敏感元素，使研究者有機會突破復(fù)合材料行業(yè)現(xiàn)有檢測技術(shù)的極限。該項目的最終目標是生產(chǎn)出靈敏系數(shù)遠超現(xiàn)有應(yīng)變片的傳感器。

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責任編輯：殷鵬飛