Οι ΗΠΑ αναπτύσσουν μια μέθοδο ταχείας δοκιμής για την αξιολόγηση της διάβρωσης των αυτοκινήτων που προστατεύονται από γραφένιο

2020-11-25

Για αυτοκίνητα, αεροπλάνα και πλοία, τα ιχνοφράγματα γραφενίου μπορούν να παρέχουν προστασία για δεκαετίες από τη διάβρωση του οξυγόνου, αλλά ο τρόπος αξιολόγησης της αποτελεσματικότητάς του ήταν πάντα μια πρόκληση. Σύμφωνα με δημοσιεύματα ξένων ΜΜΕ, επιστήμονες στο Εθνικό Εργαστήριο του Λος Άλαμος στις Ηνωμένες Πολιτείες έχουν προτείνει μια πιθανή λύση.

Ο κύριος ερευνητής Hisato Yamaguchi δήλωσε: "Παράγουμε και χρησιμοποιούμε εξαιρετικά διαβρωτικό αέρα και παρατηρούμε την επιτάχυνσή του στο προστατευτικό υλικό γραφενίου. Μόνο δίνοντας στα μόρια οξυγόνου μια ελαφριά κινητική ενέργεια, μπορούμε αμέσως να εξαγάγουμε πληροφορίες διάβρωσης για δεκαετίες. Έχουμε δημιουργήσει τεχνητά ένα μέρος του αέρα, συμπεριλαμβανομένου του οξυγόνου με μια φυσικά καθορισμένη κατανομή ενέργειας, και εκτίθεται το μέταλλο που προστατεύεται από το γραφένιο σε αυτόν τον αέρα."

Η κινητική ενέργεια των περισσότερων μορίων οξυγόνου χρειάζεται δεκαετίες για να προκαλέσει διάβρωση στο μέταλλο. Ωστόσο, ένα μικρό μέρος φυσικού οξυγόνου με υψηλή κινητική ενέργεια στη φυσικά καθορισμένη κατανομή ενέργειας μπορεί να γίνει η κύρια πηγή σκουριάς. Ο Yamaguchi είπε: «Μέσα από συγκριτικά πειράματα και αποτελέσματα προσομοίωσης, διαπιστώθηκε ότι η διαδικασία διείσδυσης οξυγόνου του γραφενίου είναι εντελώς διαφορετική για μόρια με και χωρίς ελαφρά κινητική ενέργεια. Επομένως, μπορούμε να δημιουργήσουμε τεχνητές συνθήκες και να προσπαθήσουμε να επιταχύνουμε τη δοκιμή διάβρωσης».

Υπολογίζεται ότι μόνο στις Ηνωμένες Πολιτείες, η απώλεια που προκαλείται από τη διάβρωση μεταλλικών προϊόντων αντιπροσωπεύει περίπου το 3% του ακαθάριστου εγχώριου προϊόντος (ΑΕΠ) και μπορεί να φτάσει τα τρισεκατομμύρια δολάρια παγκοσμίως. Ευτυχώς, πρόσφατη ανάλυση διαπίστωσε ότι τα μόρια οξυγόνου μπορούν ελεύθερα αλλά όχι καταστροφικά να διεισδύσουν στο γραφένιο αφού τους δοθεί πρόσθετη κινητική ενέργεια, έτσι ώστε να μπορεί να αναλυθεί η αποτελεσματικότητα των μεθόδων επεξεργασίας γραφενίου στην πρόληψη της σκουριάς.

Οι ερευνητές είπαν ότι όταν τα μόρια οξυγόνου δεν επηρεάζονται από την κινητική ενέργεια, το γραφένιο μπορεί να λειτουργήσει ως καλός φραγμός στο οξυγόνο.