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石墨烯被吹捧为一种超级材料，它可以彻底改变从计算到交通的一切，最近宣布的这种独特形式的碳的应用有望通过促进新的数字信号技术的融合，实现轨道交通的现代化。
美国工程公司艾奕康科技最近，3d打印的石墨烯结构首次亮相，该结构在铁路上形成拱形。AECOM表示，通过简化数字信号技术的安装，新的“CNCTArch”拱有可能彻底改变铁路网。
这座新型铁路拱高4.5米，由石墨烯聚合物制成。石墨烯材料作为拱的一种加固材料，有助于提高重量强度比。制造这种结构所需的石墨烯数量通常比其他应用要多得多。
3d打印石墨烯结构如何改变铁路网?
AECOM表示，CNCTArch将不再需要在现有基础设施上安装新的数字设备。这一好处可以降低在轨道交通网络上安装数字系统的成本。
这家美国公司说，它是在听取了运输客户关于对现有信号系统进行现代化所需的费用和时间的投诉后开发CNCTArch的。AECOM表示，他们的工作重点是消除传统的在隧道内安装数字系统的螺栓和螺钉方法，这种方法需要四班倒的时间来安装。AECOM的工程师最终创造了一个可以连接数字设备的拱门。CNCTArch不需要连接到现有的结构，只需要一个班次就可以建立。拱门可以部署在隧道和户外。
CNCTArch是AECOM与AECOM共同创建的按比例缩小的3D打印服务提供商。Scaled 3D打印系统由一个连接到机械臂的挤出机组成。
使用这种组装方式，Scaled打印机能够生成直径为2米和3米的单个结构。据该公司称，他们只需使用一个更大的机械臂就能扩大这种能力。Scaled公司的系统使用颗粒化原料来制造物品，因为它的打印时间更快。
为将来的铁路使用测试CNCTArch
艾奕康科技一直在测试CNCTArch，这是该技术可能商业化的第一步。该公司已经在英国的一条户外轨道上安装了一个原型，并与英国最重要的铁路管理组织铁路网(Network Rail)合作进行了测试。
CNCTArch只是3D打印如何使现有交通网络现代化的一个例子。2019年3月，德国、奥地利和意大利的铁路运营商签署了一份谅解备忘录，在Mobility goes Additive网络下进行合作，该网络是一组物流和运输公司，致力于推进各自行业的3D打印应用。
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根据该协议，三家运营商——德国联邦铁路公司(Deutsche Bahn)、奥地利联邦铁路公司(Austrian Federal Railways)和意大利铁路公司(Trenitalia)——已同意共同努力，确定铁路运输领域有应用3D打印技术的潜力。
该协议的资产之一是“数字备件”仓库，可通过增材制造进入该仓库制造实际备件。这个数字仓库已经被用来制造近15000件零件或其他物品。
石墨烯材料在运输中亚博网站下载的应用
除了将石墨烯用于铁路网络的现代化，该材料还被研究用于下一代火车、飞机和汽车的潜在用途。
2018年5月，马来西亚国家铁路运营商KTMB宣布完成了一款柴油机车和火车，该机车和火车使用石墨烯基超级电容器在刹车期间捕捉能量;能量通常是损失的。然后，超级电容器释放其储存的能量以支持加速。
该列车的设计时速为120公里/小时(75英里/小时)，配有数字乘客信息系统，可容纳200至220名乘客。火车也有空间携带包裹。
2019年12月，欧洲研究联盟石墨烯旗舰(Graphene Flagship)举办了一次会议，包括发表了一篇关于石墨烯增强复合材料在飞机和汽车中的潜在用途的综述论文。
根据会议的报告，石墨烯增强材料在商用飞机机身上的潜在应用似乎有一个特别显著的好处。亚博网站下载在一个典型的日子里，飞机从地面进入大气层并返回地面时，会经历60摄氏度或更多的温度波动。
飞机也经常被雷击，这可能会造成毁灭性的后果。参加会议的空客代表表示，该公司致力于研究石墨烯相关材料在航空航天领域的应用，因为它们有承受挑战性条件的潜力。亚博网站下载
与此同时，来自菲亚特克莱斯勒(Fiat Chrysler)的与会代表表示，他们正在研究石墨烯复合材料，以制造更安全的汽车。
参考资料及进一步阅读
杰克逊,b (2019)信号故障?Aecom的3d打印石墨烯可以解决这个问题。3D打印行业。可以在:https://3dprintingindustry.com/news/signal-failure-aecoms-3d-printed-graphene-could-fix-that-160478/(2020年4月28日通过)。
《国际铁路公报》(2018年)石墨烯超级电容器DMU机队成型。(在线)可以在:https://www.railwaygazette.com/traction-and-rolling-stock/graphene-supercapacitor-dmu-fleet-takes-shape/46515.article(2020年4月28日通过)。
Foley, T.(2019)石墨烯旗舰公司与欧洲学术界和业界合作，为飞机和汽车制造更轻的复合材料。(在线)石墨烯的旗舰。可以在:https://graphene-flagship.eu/news/Pages/Graphene-takes-off-in-composites-for-planes-and-cars-.aspx(2020年4月28日通过)。
Essop, a (2019)欧洲主要铁路公司签署谅解备忘录，确定增材制造的应用。3D打印行业。可以在:https://3dprintingindustry.com/news/major-european-railways-sign-mou-to-identify-applications-for-additive-manufacturing-153329/(2020年4月28日通过)。
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