تتواجد مادة الغرافين (Graphene) في الهواتف الجوّالة وحتى في بعض التجهيزات الرياضيّة، وقريباً، وللمرّة الأولى في مجال السيارات، حيث سيتمّ استخدامها تحت غطاء محرّكات مركبات فورد، بحسب ما أعلنت عنه شركة فورد عن استخدامها لهذه المادة النانوية ثنائية الأبعاد، في قطع السيارات.
وكانت قد أثارت مادة الغرافين مؤخراً الكثير التشويق في قطاع صناعة السيارات في استخدامات الطلاء والبوليمرات والبطاريات.
ويعتبر بعض المهندسين أنّ الغرافين هي “المادة المعجزة”، بحيث انها أقوى بـ 200 مرة من الفولاذ وهي من أبرز المواد الموصّلة في العالم. كما أنّها تعزل الصوت بكفاءة كبيرة وهي رفيعة للغاية وفائقة المرونة. لا يمكن اعتبار مادة الغرافين مُجدية اقتصادياً لكلّ الاستخدامات، لكن تمكّنت فورد، بالتعاون مع Eagle Industries وXG Sciences، من اكتشاف طريقة لاستخدام كميات ضئيلة في أغطية سكك ضخ الوقود، وأغطية المضخّات وأغطية المحرّك الأماميّة من أجل تعزيز منافعها إلى أقصى حدّ.
وفي هذا الصدد، قالت ديبي مييلوسكي، المسؤولة الفنّية العليا لدى فورد في قسم الاستدامة والمواد الناشئة: ” لا يكمن الإنجاز الذي تمّ تحقيقه في المادة، بل في طريقة استخدامها. حيث تمكّنا من استخدام كمية ضئيلة جداً، أقلّ من نصف في المئة، لمساعدتنا على تحقيق تحسينات ملحوظة في المتانة وعزل الصوت وتخفيض الوزن، وهذه استخدامات لم يركّز عليها الآخرون.”
وتمكن العلماء من عزل الغرافين للمرّة الأولى سنة 2004، لكنّ الإنجازات المتمثّلة باستخداماتها ما زالت جديدة نسبياً. أُجريت التجربة الأولى لعزل الغرافين من خلال استخدام قلم الرصاص، الذي يحتوي على الغرافيت، وشريط لاصق، وتمّ استخدام الشريط اللاصق لاستخراج طبقات من الغرافيت من أجل ابتكار مادة ذات طبقة واحدة – الغرافين. فازت هذه التجربة بجائزة نوبل سنة 2010.
وبدأت فورد سنة 2014 بالعمل مع المورّدين لدراسة هذه المادة وكيفيّة استخدامها من خلال إجراء التجارب على قطع السيارات مثل أغطية سكك ضخ الوقود، وأغطية المضخّات وأغطية المحرّك الأماميّة. وفي العادة، تؤدّي محاولات تخفيض الوزن داخل مقصورات المركبات إلى إضافة المزيد من المواد والوزن، لكن مع الغرافين، العكس هو الصحيح.
وفي هذا الصدد، قال جون بول، رئيس Eagle Industries: “تمتاز كمية ضئيلة من الغرافين بالكثير من المنافع، وفي هذه الحالة فهي تتميّز بخصائص عزل الصوت.”
وفي هذا الحال، يتمّ مزج الغرافين مع المكوّنات الإسفنجيّة، وأظهرت الاختبارات التي أجرتها فورد والمورّدون عن انخفاض الضجيج بنسبة 17 في المئة، وتحسّن الخصائص الميكانيكية بنسبة 20 في المئة وتحسّن في خصائص تحمّل الحرارة بنسبة 30 في المئة مقارنةً باستخدام الإسفنج من دون الغرافين.
ومن جانبه، قال فيليب روز، المدير التنفيذي الأعلى لشركة XG Sciences: “نحن متحمّسون للغاية بشأن منافع الأداء التي تستطيع منتجاتنا تأمينها لشركة فورد وEagle Industries. يُظهر العمل مع شركات رائدة مثل شركة فورد، الإمكانيات الهائلة للغرافين في مختلف الاستخدامات، ونتحرّق شوقاً لتوسيع نطاق تعاوننا في ما يتعلّق بالمواد الأخرى، وتمكين تحسينات في الأداء بشكل أكبر.”
ومن المتوقّع أن يتمّ استخدام الغرافين في الإنتاج بحلول نهاية السنة، وسيتمّ استخدامه في فورد F-150 وموستانج، وفي نهاية المطاف، في مركبات فورد الأخرى.
