Grafen - ett material som kan bli en game changer

– Vi är verkligen glada över att ha tilldelats den här finansieringen. Den möjliggör ett spännande projekt som kan förändra kompositindustrin. Grafen som material har potentialen att vara en game changer. Det banar väg för gröna kompositer på marknaden, säger Mohamed Loukil, biträdande professor vid Linköpings universitet och koordinator för projektet.

Kan ersätta tyngre metalldelar

Mohamed Sahbi Loukil, biträdande professor. Foto Ulrik Svedin Linköpings universitet har i samverkan med Research Institutes of Sweden (RISE), Grafren, Trifilon, X Shore och Innovative Materials Arena (IMA) initierat projektet Going Green with Graphene (G₃).

– Syftet med Going Green with Graphene är att skapa nästa generations kompositer, baserade på grafenbelagda naturfibrer.

Kompositmaterial med syntetfibrer fungerar som en bra lättviktskomponent som kan ersätta tunga metalldelar i olika applikationer. Men de är fortfarande inte det bästa alternativet för miljön på grund av höga CO₂-utsläpp under produktionen.
Naturfiber av lin som kan beläggas med grafen.
Foto: Ulrik Svedin
Naturfibrer, som exempel hampa eller lin, är däremot CO₂-negativa. De binder CO₂ under sin tillväxt. Dessa typer av fibrer är dock inte helt användbara på grund av deras känslighet för fukt och deras låga hållfasthet.

Grafen är ett material som kan läggas mycket tunt – på atomnivå – över en yta och samtidigt ge utmärkta mekaniska egenskaper och barriäregenskaper. En beläggning av grafen kan öka prestandan hos naturfibrer, och skydda dem från omgivningen (till exempel vatten och syre). Samtidigt skulle man då också kunna minska användningen av syntetiska fibrer i kompositer.

Erik Khranovskyy, Grafren. Foto Ulrik Svedin
– Vi kan svepa in varje fiber på nanonivå, med tunt lager av grafen. Det här projektet har potential att påverka ett brett spektrum av målen för agenda 2030, främst eftersom det främjar ökad användning av naturfiber i applikationer där dessa tidigare inte har uppfyllt kraven, säger Erik Khranovskyy, vd och grundare av Grafren.

Going Green with Graphene innefattar en komplett studie från mikro- till makronivå och innefatta materialval, tillverkning inklusive ytmodifiering och grafenbehandling, testning och karaktärisering av kompositmaterial.

Projektet kommer att utföras av ett team som täcker hela värdekedjan: en naturfiberleverantör, en grafenbeläggningsleverantör, en kompositmaterialtillverkare samt karaktäriseringsexperter och slutanvändare av kompositmaterial.
Erik Ohlsson, X Shore. Foto Ulrik Svedin
– Det blir bra diskussioner direkt. Vi kommer från olika håll men har alla ett stort intresse av att ta fram lätta, hållbara material med hög prestanda, säger Erik Ohlsson som driver X Shore, ett företag som utvecklar fritidsbåtar som drivs med elmotorer och alltså representerar slutanvändaren.


– Projektgruppens sammansättning, och den nära kopplingen dem emellan säkerställer att alla utvecklingsfrågor ligger på bordet, säger Christer Karlsson, materialexpert på Innovative Materials Arena. 

IMA är ett kluster som är till för att stötta nätverk, företag och entreprenörskap inom materialområdet.
Kenneth Karlsson, klusterledare, IMA. Foto Ulrik Svedin
– Grafen är ett väldigt intressant material som behöver studeras mer, men som har stor potential för att bli väldigt användbart. Förhoppningen är att kunna ersätta kolfiber i framtiden, säger Kenneth Karlsson, klusterledare för IMA.

Projektet Going Green with Graphene (G₃) har en total budget på 5,3 miljoner kronor där 2,66 miljoner kommer från Vinnova, Energimyndigheten, och Formas genom strategiska innovationsprogrammet SIO Grafen. Resterande kommer från partners.