फोर्ड का ग्राफीन युक्त पॉलीयूरेथेन फोम कार के शोर और वजन को कम करता है

ग्लोबल पॉलीयूरेथेन न्यूज: फोर्ड मोटर कंपनी ने पॉलीओल्स में ग्रेफीन को सफलतापूर्वक शामिल किया है ताकि ए.का उत्पादन किया जा सके पॉलीयुरेथेन (पु) फोम जो कार के शोर को कम करते हुए कार के वजन को भी कम करता है।

इस सामग्री को 2021 पॉलीयूरेथेन इनोवेशन अवार्ड के लिए शॉर्टलिस्ट किया गया था, जिसे पॉलीयुरेथेन टेक्नोलॉजी कॉन्फ्रेंस के दौरान सेंटर फॉर पॉलीयूरेथेन इंडस्ट्री (CPI) द्वारा सम्मानित किया गया था।

ग्राफीन एक परमाणु की मोटाई के साथ कार्बन का एक रूप है। यह लगभग पारदर्शी है, लेकिन घनत्व इतना अधिक है कि हीलियम इससे नहीं गुजर सकता।

2004 में, जब मैनचेस्टर विश्वविद्यालय के दो वैज्ञानिकों ने बताया कि कैसे उन्होंने इस सामग्री को निकालने के लिए साधारण टेप का उपयोग किया, तो यह सम्मोहक हो गया। उनके काम ने उन्हें 2010 में भौतिकी का नोबेल पुरस्कार दिलाया।

दो वैज्ञानिकों द्वारा पुरस्कार जीतने के दस साल से भी कम समय के बाद, फोर्ड पॉलीओल में ग्रैफेन को शामिल करने में सक्षम था।

अब, फोर्ड के सभी उत्तरी अमेरिकी वाहनों में इस प्रकार के फोम का उपयोग किया जाता है।

फोम में ग्राफीन को शामिल करना

फोर्ड के सतत विकास और उभरती सामग्री प्रौद्योगिकी विशेषज्ञ अल्पर किज़िल्टस ने कहा कि फोम विकसित करने में सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक ग्रेफीन जैसे नैनोमैटेरियल्स को चिपचिपे पॉलिमर में फैलाना और मिश्रण प्रक्रिया के दौरान उन्हें ढहने से बचाना है।

किज़िल्टस ने कहा कि एक्सजी साइंस ने पर्याप्त मात्रा में और उचित कीमत पर पॉलीयूरेथेन के साथ रासायनिक रूप से संगत ग्राफीन प्रदान किया है। ईगल इंडस्ट्रीज, एक प्राथमिक पॉलीयूरेथेन मोल्डर, ने फोम प्रसंस्करण में भाग लिया।

उन्होंने कहा कि ग्रेफीन युक्त पॉलीओल्स को सामान्य एडिटिव्स की तरह प्रोसेस नहीं किया जा सकता है। ग्राफीन की विशेषताओं को बनाए रखने के लिए, सामग्री को अलग तरह से संसाधित किया जाना चाहिए।

किज़िल्टस ने कहा: "ईगल की निर्माण प्रक्रिया की आवश्यकताओं के अलावा, हमने ग्रैफेन और फोम पॉलीओल्स को गठबंधन और फैलाने के लिए एक अनूठी विधि विकसित की है।"

पॉलीयुरेथेन विकसित करने में फोर्ड के लिए एक और चुनौती वैचारिक है। नई सामग्री के लिए, लोग आमतौर पर सोचते हैं कि यदि कोई एप्लिकेशन अधिक सामग्री की खपत करता है, तो उसे बेहतर प्रदर्शन मिलेगा।

किज़िल्टस ने कहा कि अंतर्ज्ञान के विपरीत, फोर्ड ने पॉलीओल्स में ग्रैफेन की एकाग्रता को कम करना शुरू कर दिया। जैसे ही एकाग्रता कम हो जाती है, परिणामस्वरूप फोम के प्रदर्शन में सुधार होता है।

उन्होंने कहा कि ग्रैफीन अब फोम के 0.3% से कम के लिए जिम्मेदार है। "हमें बहुत अच्छे यांत्रिक, थर्मल और भौतिक गुण मिले हैं।"

किज़िल्टस ने कहा कि ग्रैफेन के साथ पॉलीयूरेथेन तैयार करना बहुत आसान है। ग्राफीन जोड़ने के अलावा, इसमें शायद ही किसी बदलाव की जरूरत हो।

अन्य चुनौतियाँ विशिष्ट चुनौतियाँ हैं जिनका सामना नई सामग्री पेश करते समय कंपनियों को करना पड़ता है।

एक लागत है, क्योंकि ग्राहक बहुत मूल्य संवेदनशील होते हैं। Kiziltas ने कहा कि Ford को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि नई फोम सामग्री कम से कम लागत को प्रभावित न करे।

इसके अलावा, क्योंकि फोम एक नई सामग्री है, फोर्ड को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि यह भागों के लिए आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है या उससे अधिक हो सकता है, किज़िल्टस ने कहा।

उन्होंने कहा कि बिना ग्रेफीन वाले फोम की तुलना में कंप्रेसिव स्ट्रेंथ और मापांक में लगभग 20% की वृद्धि हुई है। गर्मी विरूपण 30% की वृद्धि हुई है। ध्वनि अवशोषण गुणांक में 25% की वृद्धि हुई है।

उन्होंने कहा कि इस फोम से बने पुर्जों का वजन 10% से अधिक हल्का होना चाहिए।

कार निर्माता अपने वाहनों के वजन को कम करने के लिए उत्सुक हैं क्योंकि वे ईंधन के टैंक पर आगे जा सकते हैं, जिससे वे कम गैस उत्सर्जित कर सकते हैं।

फोर्ड ने इस फोम को 2018 में पेश किया था और इसका उपयोग इंजन कवर, फ्यूल पंप कवर और फ्यूल पाइप कवर जैसे भागों में किया जाता है।

ये कवर आंतरिक दहन इंजन तक सीमित हैं। हालांकि, फोर्ड इलेक्ट्रिक वाहनों (ईवी) में इस फोम के संभावित उपयोग को देखती है।

यह पता चला है कि इंजन का सफेद शोर गड़गड़ाहट को छुपाता है और दैनिक ड्राइविंग में चीख़ता है। इलेक्ट्रिक वाहनों में ये कष्टप्रद आवाजें अधिक स्पष्ट होती हैं क्योंकि इनमें आंतरिक दहन इंजन नहीं होते हैं।

Kiziltas ने कहा कि फोर्ड के फोम का इस्तेमाल इलेक्ट्रिक वाहनों के शोर को कम करने के लिए फ्रंट लाइनिंग, डोर पैनल और अंडर कार्पेट में किया जा सकता है।

उन्होंने कहा कि ऑटोमोटिव उद्योग से बाहर की कंपनियां भी इस बुलबुले के बारे में पूछ रही हैं।

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