Научный сотрудник Университета Торонто Нелло Дэвид Сансоне разработал новый композитный материал под названием Gratek, сочетающий стекловолокно с полипропиленом и графеном. Он отличается от обычного стекловолокна повышенной на 20 % прочностью и уменьшенным на 18 % весом. Графен, представляющий собой одноатомный слой углерода с гексагональной решеткой, известен исключительной прочностью, гибкостью и химической стабильностью, однако его интеграция в пластиковые матрицы ранее сталкивалась с проблемой агломерации частиц.
Ключевым достижением ученого стала технология надежного связывания нанопластин графена с частицами стекловолокна внутри основы из полипропилена. Этот подход исключает вероятность слипания частиц графена и концентрацию механических напряжений, что ранее приводило к разрушению материала. Примечательно, что для значительного улучшения характеристик требуется менее 1 % графена от общего состава. Дополнительным преимуществом стало снижение содержания стекловолокна, что уменьшает износ оборудования при обработке материала.
Учитывая ограничение, связанное с невозможностью окрашивания черного графенового композита, Сансоне разработал альтернативный материал Clatek. В нем используются нанотрубки галлуазита на глиняной основе, которые сохраняют аналогичные механические свойства, но позволяют создавать белые изделия с возможностью последующего окрашивания. Ожидается, что коммерциализация Gratek начнется в текущем году через партнерство с крупным автопроизводителем, а выход Clatek на рынок планируется в течение двух лет. Обе эти разработки открывают перспективы для создания более легких, безопасных и экологичных транспортных средств.
В настоящее время Сансоне продолжает работу в своем стартапе NanoMorphix над проектом AegisX — прозрачной текстильной броней для военных, аэрокосмической отрасли и средств индивидуальной защиты. Недавнее признание его работы премией Mitacs подчеркивает потенциал технологии, продолжая традицию поддержки канадских технических разработок, среди которых ранее были системы переработки отходов в биотопливо и робототехнические платформы.