Badanie przeprowadzone przez Chalmers University of Technology w Szwecji wykazało, że włókna węglowe mogą pracować jako elektrody akumulatorowe, bezpośrednio magazynując energię w nadwoziu pojazdu. Otwiera to nowe możliwości dla baterii strukturalnych, w których włókno węglowe staje się częścią systemu elektrycznego, a jednocześnie elementem konstrukcyjnym. Zastosowanie tego typu wielofunkcyjnego materiału może przyczynić się do znacznej redukcji wagi w samolotach, samochodach i innych pojazdach przyszłości, co stanowi kluczowe wyzwanie dla zasilania prądem elektrycznym. Zmniejszenie masy jest bardzo ważne, ponieważ zwiększa zasięg pojazdu po jednym naładowaniu akumulatora. „Możliwe będzie również wykorzystanie włókna węglowego do innych celów, takich jak zbieranie energii kinetycznej, do czujników lub do przewodników, zarówno energii elektrycznej, jak i danych. Gdyby wszystkie te funkcje były częścią samochodu lub nadwozia samolotu, mogłoby to zmniejszyć masę nawet o 50 procent”. – mówi profesor Leif Asp z Chalmers.
Zespół badał strukturę różnych włókien węglowych dostępnych na rynku. Naukowcy odkryli, ze włókna z gorzej zorganizowaną strukturą mają lepsze właściwości elektrotechniczne, ale gorsze parametry mechaniczne w porównaniu z włóknami o wysokim uporządkowaniu budowy.
„Wiemy teraz, jak należy produkować wielofunkcyjne włókna węglowe, aby osiągnąć wysoką pojemność magazynowania energii, zapewniając jednocześnie wystarczającą sztywność” - mówi Asp.
Zastosowanie w samochodach włókien o dobrych parametrach elektrycznych nie stanowi problemu bo i tak mają one wyższą sztywność niż stal. Producenci kompozytów dostają zatem nowe zadanie. Tak zmodyfikować kompozyty używane do produkcji nadwozi, aby jednocześnie miały wystarczającą wytrzymałość i wysokie parametry elektryczne przy zachowaniu niskiej masy. Biorąc pod uwagę, że zmniejszy się ilość i waga akumulatorów potrzebnych do napędzenia pojazdu, to rozwiązanie powinno znacznie zwiększyć zasięg.
