شرکت آکواتیکک لیژر تکنولوژیز (ALT) استرالیا به تازگی اولین استخرهای شنای GFRP تقویت شده با گرافن را معرفی کرد. استخرهای تقویت شده با گرافن که به گفته این شرکت سبک‌تر، قوی‌تر و با دوام‌تر از استخرهای سنتی GFRP هستند. این استخرها با استفاده از فرآیندی ترکیب می‌شوند که در آن رزین تزریق شده با گرافن با GFRP رایج ترکیب می‌شود.
عرضه استخرهای آب تقویت شده با فناوری‌نانو
ALT به شریک این پروژه یعنی شرکت فرست گرافن (First Graphene) در ایالت استرالیای غربی، در سال ۲۰۱۸ مراجعه کرد. پس از بیش از ۴۰ سال تولید استخرهای GFRP، ALT به دنبال راه حلی بهتر برای جذب رطوبت بود. اگرچه فضای داخلی استخرهای آنها توسط یک لایه ژل دو لایه محافظت می‌شود، اما قسمت خارجی آن در برابر رطوبت خاک اطراف آسیب‌پذیر است.
نیل آرمسترانگ، مدیر بازرگانی کامپوزیت‌های فرست‌گرافن می‌گوید: «سیستم‌های GFRP می‌توانند مستعد جذب رطوبت باشند. آنها حاوی گروه‌های واکنش‌پذیر هستند که می‌توانند با آب جذب شده از طریق هیدرولیز واکنش دهند و منجر به تزریق بخار آب به ساختار ماتریس و احتمالا ایجاد تاول اسمزی شود.»
سازندگان از راهبردهای مختلفی مانند افزودن یک لایه مانع وینیل استر به ساختار ورقه ورقه، برای کاهش نفوذ آب در خارج از استخرهای GFRP استفاده می‌کنند. با این حال، ALT یک گزینه قوی‌تر ارائه کرده است که همچنین باعث افزایش مقاومت خمشی برای کمک به استخرها برای حفظ شکل خود و تحمل فشار ناشی از بارگیری و بارهای هیدرواستاتیک یا هیدرودینامیکی می‌شود.
در حالی که فرست گرافن به ایجاد ورقه‌های GFRP تزریق شده با گرافن برای صنعت دریایی و سیستم‌های ذخیره آب کمک کرده بود، تولید این نوع استخرها یک حوزه جدید برای شرکت فرست‌گرافن بودند. برای اطمینان از فرمولاسیون ایده‌آل پودر نانوپلاکت گرافن PureGRAPH® برای استخرها، این شرکت آزمایش‌هایی را روی مقاومت خمشی و مقاومت در برابر آب انجام داد.
آرمسترانگ می‌گوید: «ما درجه‌ها و غلظت‌های مختلف را برای تعیین مناسب‌ترین ترکیب در رزین آزمایش کردیم. ما تعیین کردیم که فقط غلظت‌های بسیار کمی از گرافن برای بهبود قابل توجه عملکرد مورد نیاز است.»
طی چند ماه، این شرکت نشان داد که مقدار کمی PureGRAPH مخلوط با رزین پلی استایرن، GFRP را سبک‌تر و ۳۰ درصد قوی‌تر می‌کند و در عین حال محصول نهایی بسیار کمتر مستعد انتشار آب خواهد بود. افزودن گرافن ضریب انتشار آب را تا ۱۰ برابر کاهش می‌دهد. آرمسترانگ می‌گوید: «این کار در مقیاس آزمایشگاهی بود. چالش بعدی افزایش ظرفیت تجاری بود.»
اولین وظیفه این شرکت یافتن تجهیزاتی بود که بتوانند به‌طور موثر پودر PureGRAPH را با رزین ترکیب کنند. ALT فرآیندی را برای کاهش اندازه توده‌های گرافن و پراکندگی یکنواخت گرافن در سراسر ماتریس رزین ابداع کرده است. تأخیر در تولید و حمل و نقل به دلیل همه‌گیری کووید -۱۹ تجاری‌سازی را تقریباً یک سال به تعویق انداخت، زیرا این شرکت منتظر ورود تجهیزات تخصصی برای ترکیب مواد بود. ALT پس از ادغام تجهیزات در خط تولید و اجرای روش‌های ایمن برای استفاده از پودر گرافن، اولین استخر تزریق گرافن را در ماه مه راه‌اندازی کرد.