از پوششهای هوشمند تا سفرهای فضایی؛ گام جدید گرافن
پروژه GRAPHERGIA با هدف پیشبرد نوآوری در حوزه انرژی، فاز آزمایشی سه فناوری مبتنی بر گرافن را آغاز کرده است که شامل منسوجات خودشارژ، حسگرهای بیسیم سازهای و باتریهای پیشرفته فضایی میشود.
به گزارش سیناپرس، پروژه GRAPHERGIA، با هدف پیشبرد نوآوری در حوزه انرژی، فاز آزمایشی سه پروژه نمایشی را با استفاده از فناوریهای مبتنی بر گرافن آغاز کرده است. این پروژهها شامل توسعه منسوجات هوشمند خودشارژ برای کاربردهای بهداشتی و پوشیدنی، حسگرهای بیسیم خود تغذیه برای سازههای هوافضا و ماژولهای پیشرفته باتری لیتیوم-یون برای استفاده در فضا هستند. این تلاشها با رویکردی پایدار و با در نظر گرفتن ارزیابی چرخه عمر، گامی مهم در جهت تجاریسازی راهحلهای نوین انرژی محسوب میشوند.
پروژه GRAPHERGIA در چارچوب Graphene Flagship، فاز آزمایشی سه مورد نمایشی خود را که فناوریهای مبتنی بر گرافن را برای برداشت و ذخیره انرژی در کاربردهای واقعی پیادهسازی میکنند، آغاز کرده است.
توسعه این موارد نمایشی در مارس ۲۰۲۶ آغاز شده و هدف آن اعتبارسنجی راهحلهای پیشرفته در منسوجات هوشمند خودشارژ و نسل بعدی باتریهای لیتیوم-یون برای کاربرد در حوزههای بهداشت، هوافضا، تحرک و الکترونیک پوشیدنی است.
اولین مورد، «منسوجات خودشارژ همهکاره با قابلیت برداشت و ذخیره انرژی»، به رهبری مهندسان نساجی BORN، اجزای الکترونیکی پیشرفته را مستقیماً در پارچهها ادغام میکند و راهحلهای پوشیدنی بدون باتری را برای پشتیبانی از نظارت بر سلامتی و عملکرد فعال میسازد. دو مورد استفاده در حال بررسی است: یک سیستم نساجی هوشمند شامل تیشرتی برای برداشت و ذخیره انرژی و کمربندی برای نظارت بلادرنگ بر نحوه راه رفتن، همراه با یک نمونه اولیه صندلی هوشمند خود تغذیه که به عنوان نشانگر صندلی مسافر مستقل عمل خواهد کرد.
دومین مورد، «سنسور خود تغذیه یکپارچه ساختاری برای سازههای هوافضا»، به هدایت Adamant Composites، بر یک سنسور کوچک خود تغذیه تعبیه شده در مواد کامپوزیتی که توسط یک نانوساختار مولد برق اصطکاکی (triboelectric nanogenerator) تغذیه میشود، تمرکز دارد. این سیستم نظارت بیسیم بر کرنش و دما را امکانپذیر میسازد و بینش مداومی را در مورد عملکرد مواد در طول عملیات ارائه میدهد.
شرکت Pleione Energy رهبری سومین مورد، «نمونه اولیه ماژول پیشرفته باتری لیتیوم-یون مبتنی بر گرافن برای کاربردهای فضایی»، را بر عهده دارد و از توسعه یک پروتکل صلاحیتسنجی دقیق برای سلولهای باتری لیتیوم-یون استوانهای، تضمین عملکرد الکتروشیمیایی و یکپارچگی مکانیکی برای ادغام در ماموریتهای CubeSat پشتیبانی میکند. این ماژول شامل سلولهای باتری، سیستم مدیریت، اتصالات بین سلولی و ساختارهای پشتیبان خواهد بود و برای اعتبارسنجی در مدار و استفاده آینده در برنامههای فضایی آماده خواهد شد.
دسپو اینا باتسول، رئیس بخش مواد پیشرفته در Adamant Composites، یکی از شرکای GRAPHERGIA که موارد نمایشی را رهبری و هماهنگ میکند، توضیح میدهد: «راهاندازی سه مورد نمایشی ما گام مهمی برای GRAPHERGIA است زیرا با اعتبارسنجی در سطح سیستم، دادههای کلیدی عملکرد را برای تأیید آمادگی برای ادغام در کاربردهای انرژی نساجی، هوافضا و فضایی تولید میکند.»
به نقل از نانو ایران، یک عنصر اصلی پروژه، رویکرد ایمن و پایدار از طراحی (Safe-and-Sustainable-by-Design – SSbD) آن است. GRAPHERGIA از مواد مبتنی بر آب یا بدون حلال استفاده میکند، از مواد خطرناک مانند چسبهای سمی اجتناب میورزد و از فرآیندهای مبتنی بر لیزر برای کاهش مصرف انرژی و زباله استفاده میکند.
این پروژه همچنین ارزیابی چرخه عمر (LCA) و هزینهیابی چرخه عمر (LCC) را برای ارزیابی عملکرد زیستمحیطی و اقتصادی در بر میگیرد. این ارزیابیها کل زنجیره فرآیند را از توسعه مواد تا تولید و استقرار بررسی میکنند. علاوه بر این، اصول طراحی زیستمحیطی برای بهبود قابلیت بازیافت و استفاده مجدد از تمام مواد و اجزای توسعهیافته در پروژه اعمال میشود.
