石墨烯復合導電土工布開啟智能土工布新紀元

石墨烯復合導電土工布開啟智能土工布新紀元

目前，智能紡織品技術在土木工程中的應用越來越重要。石墨烯作為一種新型材料，除了光纖傳感器的應用外，還被開發應用于土工織物的滲漏檢測，石墨烯材料自問世以來受到了廣泛的研究和關注。在短短10年的時間里，它們在射頻干擾、復合材料、傳感器及相關產品等領域的應用越來越成熟。與此同時，新的應用程序仍在快速發展。

近年來，石墨烯材料的應用已擴展到工業上廣泛應用的土工合成材料領域，并被認為是引起土工合成材料創新的重要原因。

石墨烯是世界上最薄、最硬的納米材料。它具有高導電性、導熱性、高強度、疏水性、對所有氣體分子的不滲透性，能提供鋼以外的強度和自修復能力，以及優于銅的導電性。

石墨烯在土工織物中的應用是今后土工合成材料的發展趨勢。石墨烯將賦予土工織物優良的性能，包括優良的導熱性（高導熱性）、良好的導電性、高強度（減輕重量）、穩定性、自修復性、疏水性、抗菌性（防止過濾器堵塞）、溫度/壓力/濕度。感應功能壓力變化和泄漏位置檢測）、大數據采集和解釋等。

可預見的應用領域包括垃圾填埋場、采礦、污水處理廠、水庫、水壩和其他水庫的襯砌系統。它在替代傳統的心電圖材料，特別是在儲層滲漏檢測方面具有明顯的優勢。

當水庫發生滲漏時，傳統的監測井等檢測方法往往無法及時檢測到滲漏，無法及時確定滲漏點的位置，當石墨烯復合導電土工布不浸入滲濾液中時，其阻力是恒定的。滲濾液浸泡在土工布中后，阻力會發生變化。連接導電土工布的專用設備可以實時檢測電阻的變化。因此，可以及時、有效地檢測泄漏，通過比較不同位置、位置的數據，確定泄漏點，以便及時修復泄漏點。

澳大利亞石墨烯技術公司Imagine im于2016年8月與土工布制造商澳大拉西亞土工布公司合作推出了Bidim，并宣布澳大利亞是第一個在大型工業產品中使用石墨烯的國家。據報道，Imagine im在北夸拉龍的特殊工廠提供石墨烯涂層。技術解決方案（imgnex3主批次）。澳大拉西亞的土工織物采用涂層法生產導電土工布。目前主要應用于垃圾填埋場、采礦設施等檢漏領域。第一個應用安裝計劃將于今年4月在昆士蘭CBM站實施。

根據Imagine Im的估算，與現有的解決方案相比，該技術可節省20%-40%的成本，試驗結果表明，石墨烯的導電性可以檢測到孔徑小于1mm的土工織物的滲漏，在試驗電壓小于5kV的情況下，也能顯示出可靠的結果。試驗中無誤報警，即使在土工布發生變形的情況下，通過15kV試驗，在距地線1-20米處也能保證試驗的靈敏度，成為導電土工布的一種經濟有效的解決方案。

此外，imgne x3作為石墨烯涂層可以提高織物和其他材料的導電性，而不會影響材料本身的強度和其他性能。想象一下，im希望通過imgne x3母粒的銷售許可，在今年第一季度獲得第一筆收入。

劍橋石墨烯中心（CGC）還開發了石墨烯土工膜材料的生產技術，包括關鍵制造設備的擠壓系統。Bandera Spa是CGC生產石墨烯土工膜和片材的合作伙伴之一。據該公司介紹，其石墨烯土工合成材料工業擠出生產線可達到數噸/小時。可生產農業寬22m、包裝寬3m、防水系統寬8.5m的產品，根據應用領域，具有多層（3-9層）結構。

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