Yhdysvallat kehittää nopeaa testimenetelmää grafeenilla suojattujen autojen korroosion arvioimiseksi

2020-11-25

Autoille, lentokoneille ja laivoille jälkigrafeeniesteet voivat tarjota vuosikymmeniä suojaa happikorroosiolta, mutta sen tehokkuuden arvioiminen on aina ollut haaste. Ulkomaisten tiedotusvälineiden mukaan Yhdysvaltain Los Alamosin kansallisen laboratorion tutkijat ovat ehdottaneet mahdollista ratkaisua.

Päätutkija Hisato Yamaguchi sanoi: "Valmistamme ja käytämme äärimmäisen syövyttävää ilmaa ja tarkkailemme sen kiihdytysvaikutusta grafeenia suojaavaan materiaaliin. Vain antamalla happimolekyyleille hieman liike-energiaa voimme välittömästi poimia korroosiotietoja vuosikymmenien ajan. Olemme luoneet keinotekoisesti osa ilmaa, mukaan lukien happi, jolla on fyysisesti määritelty energiajakauma, ja altistaa grafeenilla suojatun metallin tälle ilmalle."

Useimpien happimolekyylien kineettinen energia kestää vuosikymmeniä tuottaakseen korroosiota metallissa. Pieni osa luonnon happea, jolla on korkea kineettinen energia fyysisesti määritellyssä energiajakaumassa, voi kuitenkin tulla pääruosteen lähteeksi. Yamaguchi sanoi: "Vertailevien kokeiden ja simulointitulosten avulla on havaittu, että grafeenin hapen läpäisyprosessi on täysin erilainen molekyyleille, joilla on vähäistä liike-energiaa ja ilman sitä. Siksi voimme luoda keinotekoisia olosuhteita ja yrittää nopeuttaa korroosiotestiä."

Pelkästään Yhdysvalloissa metallituotteiden korroosion aiheuttamien tappioiden on arvioitu muodostavan noin 3 % bruttokansantuotteesta (BKT), ja se voi nousta maailmanlaajuisesti biljoonien dollareiden arvoon. Onneksi tuoreessa analyysissä on havaittu, että happimolekyylit voivat tunkeutua vapaasti, mutta ei tuhoavasti grafeeniin lisäkineettisen energian antamisen jälkeen, joten grafeenikäsittelymenetelmien tehokkuutta ruosteenestossa voidaan analysoida.

Tutkijat sanoivat, että kun kineettinen energia ei vaikuta happimolekyyleihin, grafeeni voi toimia hyvänä esteenä hapelle.