Ny generation grafenbelagda textilier för försvarsapplikationer

Elektriskt ledande textilier är av stor betydelse för industrier så som flyg, energi och försvar. Vikten av det elektriskt ledande materialet är avgörande för prestanda hos systemkomponenter och element. Konventionella metallkomponenter (nanotrådar, nanopartikelbeläggningar etc.) är välkända ledare, men de är tunga, styva, korrosionskänsliga och inte att föredra eller till och med förbjudna i vissa applikationer; medan kolmaterial kan ge överlägsen konduktivitet, låg vikt, hög hållfasthet och kemisk stabilitet. Kolnanorör eller grafenflingor är lättare kandidaterna för ledande beläggningar.

Grafren AB har utvecklat en process för tillverkning av ultralätt ledande textil: beläggning av endast 3-5 g grafen per kvadratmeter fiberbaserad textil ger motstånd så lågt som 100 Ohm/□ . En sådan ultralätt viktdesign är möjlig på grund av användning av extra tunna flingor grafen och den innovativa beläggnings metoden av varje enskild fiber i textilen – impregnering på nanoskalanivå, vilket inga andra metoder (t.ex. bläckstråleskrivare, screentryck, torrplatta eller aerosolmålning) kan tillhandahålla.

Syftet med denna studie är därför att validera den tekniska genomförbarheten av grafentextilier (GT) som utvecklats av Grafren AB som en komponent för Saab Barracuda AB:s produkter. För detta kommer listan över specifika krav på materialet att utformas och en plan för testning av grafen belagd textil att utarbetas. Prover av grafen belagd textil, med önskad storlek och antal, kommer att tillverkas av Grafren AB och karaktärisering kommer att utföras. Resultatet av projektet kommer att vara en rapport om genomförbarheten av grafenbelagd textil för att ersätta aktuella material i vissa processer och produkter från Saab Barracuda AB.

 

Fotnot
Ohm/□ är en beteckning som används för att ange ytresistens i ett material, vanligen tunna filmer. 

Abstract in English

Electrically conductive textiles are of great importance for such industries as aerospace, energy, and national defense. The weight of the electrically conductive material is crucial for the performance of systems components and elements. Conventional metal components (nanowires, nanoparticle coatings, etc.) are well-known conductors, but they are heavy, stiff, corrosion sensitive and not preferable or even forbidden in certain applications; while carbon materials can provide superior conductivity, lightweight, strength and chemical stability. Carbon nanotubes or graphene flakes are the lightest candidates for conductive coatings.

Grafren AB has developed a process for manufacturing of ultralightweight conductive textile: coating of only 3-5 g of graphene per square meter of fibre-based textile provides resistance as low as 100 Ohm/□. Such an ultralight weight design became possible due to use of extra thin flakes of graphene and the innovative method coating of every individual fibre of the textile – impregnation on the nanoscale level, which no other methods (e.g. inkjet, screen printing, dry-pad or aerosol painting) can provide.

The aim of this study is therefore to validate the technical feasibility of graphene textiles (GT) developed by Grafren AB as a component for the products of Saab Barracuda AB. For this the list of specific requirements to the material will be designed and the respective plan of graphene textiles testing will be prepared. Samples of graphene textile, of required size and number, will be fabricated by Grafren AB and respective characterization will be performed at both Grafren and Barracuda facilities. The outcome of the project will be Report on the Feasibility of graphene coated textile to substitute current materials in the certain processes and products of Saab Barracuda AB.  

Footnote
Ohm / □ is a term used to indicate sheet resistance in a material, usually thin films.

Utlysning:
Genomförbarhetsstudier SIO Grafen, våren 2021

Projektpartners: Saab Barracuda, Grafren

Projektledare: Ann-Sofie Olovsson, Saab Barracuda

Projektform: Genomförbarhetsstudie

Bidrag: 300 000 kr

Projektets löptid: Juni 2021 – december 2021

Relaterade styrkeområden: