NawaStitch新工藝有望使碳纖維復(fù)合材料更輕更強(qiáng)

據(jù)報(bào)道，法國(guó)的Nawa Technologies公司在美國(guó)成立了一家分公司，并將其快速、實(shí)惠的垂直排列碳納米管（VACNT）制造工藝帶入新的應(yīng)用：使碳纖維復(fù)合材料更加堅(jiān)固。

Nawa此前宣布已經(jīng)在生產(chǎn)一種新的電極設(shè)計(jì)，該電極設(shè)計(jì)可以從根本上提高現(xiàn)有和未來(lái)電池化學(xué)性能，將是世界上最快的電極：其可提供高達(dá)3倍的能量密度，10倍的功率密度，更快的充電速度以及多達(dá)5倍的電池壽命。

Nawa公司的優(yōu)勢(shì)來(lái)自于它的秘訣：超快速的單步納米管生長(zhǎng)過(guò)程。該公司首席執(zhí)行官Pascal Boulanger表示：“這和防反射涂層玻璃以及光伏的涂層過(guò)程是一樣的。它的價(jià)格已經(jīng)非常便宜了。” 這些納米管具有極強(qiáng)的強(qiáng)度和高導(dǎo)電性，在電子領(lǐng)域具有明顯的優(yōu)勢(shì)，但Nawa現(xiàn)在也在考慮用它們來(lái)推進(jìn)材料的發(fā)展。

Nawa已經(jīng)收購(gòu)了N12 Technologies的資產(chǎn)，這是一家位于馬薩諸塞州的公司。根據(jù)Crunchbase的數(shù)據(jù)，自2012年成立以來(lái)，N12 Technologies籌集了近3 300萬(wàn)美元，目標(biāo)是利用VACNT技術(shù)使碳復(fù)合材料結(jié)構(gòu)更輕、更強(qiáng)。N12是使用從麻省理工學(xué)院授權(quán)的兩步工藝來(lái)種植納米管，Nawa將繼續(xù)這種關(guān)系，并將兩種制造方式描述為 "互補(bǔ)"。

下面是NawaStitch（此前被稱為NanoStitch）如何工作的過(guò)程。通常情況下，當(dāng)用碳纖維復(fù)合材料制造東西時(shí)，會(huì)購(gòu)買碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂的片材，然后將它們一個(gè)一個(gè)地鋪在另一個(gè)上面，用環(huán)氧樹(shù)脂將它們黏合在一起，并隨著每層碳纖維的方向交替，以調(diào)整最終的作品，以滿足它需要承受的負(fù)載。

根據(jù)N12和現(xiàn)在的Nawa，層之間的膠水可能是一個(gè)薄弱點(diǎn)，隨著零件的彎曲而惡化。這可能會(huì)導(dǎo)致分層，或簡(jiǎn)單地破壞零件的強(qiáng)度。Nawastitch用超強(qiáng)的VACNT陣列來(lái)加固環(huán)氧層，結(jié)果，Nawa說(shuō)剪切強(qiáng)度提高了100倍，抗沖擊性提高了10倍，根本不會(huì)發(fā)生分層，高速?zèng)_擊使內(nèi)部損傷減少了50%。復(fù)合材料部件可以這樣加固，常規(guī)制造工藝不需要做實(shí)質(zhì)性的改變。

Nawa公司表示，它還一直在研究自己的多功能復(fù)合材料NawaShell，這種材料既能增強(qiáng)碳復(fù)合材料的機(jī)械強(qiáng)度，又能讓內(nèi)嵌的碳納米管儲(chǔ)存電能，從而有可能制造出例如太陽(yáng)能屋頂板，直接在屋頂本身儲(chǔ)存能量。

目前還不清楚N12在將其高強(qiáng)度復(fù)合材料處理推向市場(chǎng)方面取得了多大的成功，但只要價(jià)格合適，任何能讓碳纖維部件更輕更強(qiáng)的東西都會(huì)有機(jī)會(huì)。Nawa顯然對(duì)開(kāi)辟一個(gè)新的美國(guó)基地非常興奮，該基地將位于俄亥俄州的Dayton。該公司已經(jīng)與戴頓大學(xué)研究所建立了研究合作和授權(quán)協(xié)議。

Nawa公司創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)兼首席技術(shù)官Pascal Boulanger表示：“Nawa美國(guó)公司的成立是一個(gè)非常令人興奮和自然的戰(zhàn)略步驟。我們已經(jīng)意識(shí)到N12技術(shù)公司多年來(lái)的卓越工作；我很高興有機(jī)會(huì)收購(gòu)其活動(dòng)，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)技術(shù)并將其納入我們的投資組合。此舉進(jìn)一步鞏固了Nawa科技作為VACNT領(lǐng)域領(lǐng)先的專家和最大的連續(xù)工業(yè)級(jí)VACNT制造商的地位。我們不僅擁有兩種最高效和互補(bǔ)的VACNT專利生長(zhǎng)工藝的權(quán)利和技術(shù)訣竅，來(lái)自大西洋兩岸的強(qiáng)大學(xué)術(shù)支持，還擁有將VACNT在全球市場(chǎng)上的兩個(gè)主要應(yīng)用：超強(qiáng)復(fù)合材料和儲(chǔ)能。”

Nawa立即開(kāi)始進(jìn)行原型設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)在2021年開(kāi)始批量生產(chǎn)。