ایالات متحده یک روش آزمایش سریع برای ارزیابی خوردگی خودروهای محافظت شده توسط گرافن ایجاد می کند.

2020-11-25

برای خودروها، هواپیماها و کشتی‌ها، موانع گرافنی می‌توانند دهه‌ها محافظت در برابر خوردگی اکسیژن ایجاد کنند، اما چگونگی ارزیابی اثربخشی آن همیشه یک چالش بوده است. بر اساس گزارش رسانه های خارجی، دانشمندان آزمایشگاه ملی لوس آلاموس در ایالات متحده راه حل احتمالی را پیشنهاد کرده اند.

محقق اصلی هیساتو یاماگوچی گفت: "ما هوای بسیار خورنده می‌سازیم و از آن استفاده می‌کنیم و اثر شتاب آن را روی ماده محافظ گرافن مشاهده می‌کنیم. تنها با دادن انرژی جنبشی خفیف به مولکول‌های اکسیژن، می‌توانیم بلافاصله اطلاعات خوردگی را برای چندین دهه استخراج کنیم. ما به طور مصنوعی یک هوا را ایجاد کرده‌ایم. بخشی از هوا، از جمله اکسیژن با توزیع انرژی فیزیکی تعریف شده، و فلز محافظت شده توسط گرافن را در معرض این هوا قرار می دهد.

انرژی جنبشی اکثر مولکول های اکسیژن ده ها سال طول می کشد تا در فلز خوردگی ایجاد کند. با این حال، بخش کوچکی از اکسیژن طبیعی با انرژی جنبشی بالا در توزیع انرژی تعریف شده فیزیکی ممکن است به منبع اصلی زنگ تبدیل شود. یاماگوچی گفت: «از طریق آزمایش‌های مقایسه‌ای و نتایج شبیه‌سازی، مشخص شد که فرآیند نفوذ اکسیژن گرافن برای مولکول‌های با و بدون انرژی جنبشی خفیف کاملاً متفاوت است. بنابراین می‌توانیم شرایط مصنوعی ایجاد کنیم و سعی کنیم تست خوردگی را تسریع کنیم.»

تخمین زده می شود که تنها در ایالات متحده، زیان ناشی از خوردگی محصولات فلزی حدود 3 درصد از تولید ناخالص داخلی (GDP) را تشکیل می دهد و ممکن است به تریلیون ها دلار در سطح جهان برسد. خوشبختانه، تحلیل‌های اخیر نشان داده است که مولکول‌های اکسیژن می‌توانند آزادانه اما به طور مخرب پس از دریافت انرژی جنبشی اضافی به گرافن نفوذ کنند، به طوری که اثربخشی روش‌های تصفیه گرافن در جلوگیری از زنگ زدگی قابل تجزیه و تحلیل است.

محققان می گویند وقتی مولکول های اکسیژن تحت تأثیر انرژی جنبشی قرار نگیرند، گرافن می تواند به عنوان یک مانع خوب برای اکسیژن عمل کند.