Supermaterialet grafen kan ge Saab kamouflage mot radarspaning

2021-11-03 15:55  

På Saab Barracuda testar man grafen i elektriskt ledande textilier. Genom att använda flingor av supermaterialet inuti tygets fiber kan militären få ett skydd mot radarspaning – och lättare plagg.

Det verkliga genombrottet för det Nobelprisvinnande grafenet tycks dröja, huvudsakligen på grund av svårigheterna med att skala upp tekniken och det höga priset (priset varierar beroende på kvalitet, men ligger någonstans mellan cirka 5 000 till 10 000 kronor per gram). Men förhoppningarna på supermaterialet, som i sin renaste form består av ett enda lager kolatomer, är ändå stora. Det beror bland annat på att grafen är lättare än bomull, starkare än stål och har mycket god ledningsförmåga. 

Saab Barracuda tillverkar militär maskeringsutrustning och testar nu materialet i samarbete med det unga Linköpingsbaserade bolaget Grafren. Ett försök där textilier blir elektriskt laddade med hjälp av grafen har gått över förväntan, berättar Johan Jersblad som är utvecklingsingenjör på Saab Barracuda.

– Det som ofta sker är att vi ser en teknik och undersöker vart den kan leda oss. Det blir i många fall inget mer. Den här gången fick vi ganska tidigt positiva resultat. Grafren kunde snabbt tillverka prototyper som visade att det här kunde bli något, säger Johan Jersblad till Ny Teknik.

Läs mer: Här testflyger Saab med en 3d-printad komponent i Gripen

I kamouflagesammanhang vill man ha elektriskt ledande textilier för att skydda sig mot radarspaning. Genom att ersätta vissa kemikalier (vilka dessa är vill de inte specificera) som gör maskeringsutrustning elektriskt ledande med grafen räknar Saab Barracuda med att kunna minska vikten på sina produkter med tiotals procent. Detta är i sig en fördel, men kan i sin tur även ha en positiv påverkan på andra områden.

– Vikten slår på allt, från användarvänlighet till transporter. Med lättare produkter orsakar man mindre utsläpp och med mindre brännbart material behöver du också mindre brandskydd, förklarar Johan Jersblad.

Separerar grafenflagorna med unik metod

Grafren är en spinoff från Linköpings universitet. Bolagets vd Erik Khranovskyy har forskat i drygt 15 års tid och beskriver företagets inriktning på materialets renhet som något unikt. 

Bolaget tillverkar inte själva grafen, utan renar ut och använder materialet.

– Processen för att få fram grafen är ganska enkel, men den resulterar i ett slags röra där man får grafen i ett lager, fålagergrafen och något som inte alls är grafen, allt samlat i en röra. Vi har utvecklat en metod där vi kan separera grafenflagorna från skräpet i vatten, utan att tillsätta några kemikalier, berättar Erik Khranovskyy för Ny Teknik.

Grafren har utvecklat en egen metod för tillverkning av ett “grafenladdat” tyg. I processen absorberas grafenflagor av fibrerna i tyget. 

Läs mer: Bright Day Graphenes nästa mål: Tillverka ett ton grafen per år

Erik Khranovskyy beskriver det som en sorts papier maché, där man genom torkning i tillräckligt hög temperatur får grafenflagorna att bli stabilt kopplade till varje fiber, utan att behöva ta hjälp av polymerer som bindemedel.

– Det här är en process som vi kan upprepa många gånger, tills alla flagor har satt sig på varje individuell textil fiber. Eftersom grafen är konduktivt får varje fiber ett konduktivt, mycket tunt skinn. Vi kan få jättebra konduktivitet på ett material med mycket små mängder grafen, förklarar Erik Khranovskyy.

Fleixbla och mjuka textilier

Eftersom grafenflagorna är så tunna och flexibla, och beläggningen kräver bara några få gram grafen per kvadratmeter fiberbaserad textil, kan de grafenförstärkta materialen fortfarande vara både flexibla och mjuka. I blindtester ska det därmed ha varit relativt svårt att upptäcka vilka textilier som varit förstärkta med grafen och vilka som inte var det. 

Att belägga tyger med grafen, det uppger Grafren att de snart kan göra i stor skala, även om de i dag inte tillverkar specifikt grafentyg i stora mängder. Det som sätter mest käppar i hjulen är priset.

– Vi kan ännu inte tillverka några meter av ett sådant här tyg för ett pris som marknaden är redo att köpa det för. Samtidigt är vi positiva, och vet att vi kommer att kunna tillverka några kilometer av tyget redan om några månader. Det är inga problem. Det behövs mycket större volymer för att sänka priset till en nivå som marknaden kan acceptera nu, säger Erik Khranovskyy.

Äkta grafen har visat bäst effekt i försöken med Saab Barracuda. Eftersom priset är en faktor har testerna utgått från både enkellager- och multilagergrafen. 

– Det är där vi är just nu, att vi behöver fundera på hur bra effektivitet vi behöver. Det kan räcka med multilager för det vi vill åstadkomma, säger Johan Jerblad på Saab Barracuda.

Listan på möjliga militära tillämpningar av grafen är lång och Saab Barracuda hinner inte undersöka dem allihop. Men innan projekttiden är slut i december i år hoppas man att i åtminstone någon utsträckning ha undersökt möjligheten att använda grafen för att öka styrkan på textilier, ge textilier antibakteriella egenskaper, göra tyger vattenavstötande och bidra till kamouflage mot värmekameror. 

– Vi får beta av listan efter hand, men det vi testar nu är grafenets påverkan på vikten och den elektriskt ledande förmågan. Det som kommer närmast sen är nog flamskydd, där grafen kan bidra till att minska mängden flamskydd som behövs, berättar Johan Jersblad.

Eftersom grafen är ett relativt nytt material finns det fortfarande mycket kvar att upptäcka om dess möjliga tillämpningar. Den stora utmaningen för materialets framfart just nu är priset, menar Johan Jersblad. Men han tror och hoppas att det kan sjunka ganska fort.

– Grafen är ett väldigt bra material, men också väldigt dyrt. Bara för någon dag sedan hörde jag svenska forskare berätta om att de ville göra grafen av lignin, och lyckas man med det så är vi verkligen med i matchen. Det skulle betyda väldigt mycket, och göra att tiden plötsligt är mogen att göra grafen av vilken renlighetsgrad som helst och då är det bara gasa på.

Samarbetsprojektet mellan Saab Barracuda och Grafren är finansierat av det nationella strategiska innovationsprogrammet SIO Grafen.

Ania Obminska

Mer om: Grafen Kamouflage

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt

Läs mer