Die USA entwickeln eine Schnelltestmethode zur Bewertung der Korrosion von mit Graphen geschützten Autos

2020-11-25

Für Automobile, Flugzeuge und Schiffe können Spurengraphenbarrieren einen jahrzehntelangen Schutz vor Sauerstoffkorrosion bieten, aber die Bewertung ihrer Wirksamkeit war schon immer eine Herausforderung. Laut ausländischen Medienberichten haben Wissenschaftler des Los Alamos National Laboratory in den USA eine mögliche Lösung vorgeschlagen.

Hauptforscher Hisato Yamaguchi sagte: „Wir erzeugen und verwenden extrem korrosive Luft und beobachten ihre Beschleunigungswirkung auf das Graphen-Schutzmaterial. Nur indem wir Sauerstoffmolekülen eine leichte kinetische Energie verleihen, können wir sofort Korrosionsinformationen für Jahrzehnte extrahieren. Wir haben künstlich eine erzeugt.“ Luftanteil inklusive Sauerstoff mit einer physikalisch definierten Energieverteilung und setzte das durch Graphen geschützte Metall dieser Luft aus.“

Die kinetische Energie der meisten Sauerstoffmoleküle benötigt Jahrzehnte, um Korrosion im Metall hervorzurufen. Allerdings kann ein kleiner Teil des natürlichen Sauerstoffs mit hoher kinetischer Energie in der physikalisch definierten Energieverteilung zur Hauptursache für Rost werden. Yamaguchi sagte: „Durch Vergleichsexperimente und Simulationsergebnisse wurde festgestellt, dass der Sauerstoffpermeationsprozess von Graphen für Moleküle mit und ohne geringe kinetische Energie völlig unterschiedlich ist.“ Daher können wir künstliche Bedingungen schaffen und versuchen, den Korrosionstest zu beschleunigen.“

Es wird geschätzt, dass allein in den Vereinigten Staaten der durch die Korrosion von Metallprodukten verursachte Verlust etwa 3 % des Bruttoinlandsprodukts (BIP) ausmacht und sich weltweit auf Billionen Dollar belaufen könnte. Glücklicherweise haben neuere Analysen ergeben, dass Sauerstoffmoleküle ungehindert, aber nicht zerstörerisch in Graphen eindringen können, nachdem ihnen zusätzliche kinetische Energie zugeführt wurde, sodass die Wirksamkeit von Graphen-Behandlungsmethoden bei der Rostverhinderung analysiert werden kann.

Forscher sagten, dass Graphen als gute Barriere für Sauerstoff fungieren kann, wenn Sauerstoffmoleküle nicht durch kinetische Energie beeinflusst werden.