米国、グラフェンで保護された自動車の腐食を評価する迅速な試験方法を開発
2020-11-25
自動車、飛行機、船舶の場合、微量グラフェンバリアは酸素腐食から数十年にわたって保護できますが、その有効性をどのように評価するかは常に課題でした。外国メディアの報道によると、米国のロスアラモス国立研究所の科学者らが考えられる解決策を提案したという。
主任研究員の山口久人氏は「私たちは非常に腐食性の高い空気を作って利用し、グラフェン保護材に対するその加速効果を観察しています。酸素分子にわずかな運動エネルギーを与えるだけで、数十年分の腐食情報を即座に抽出することができます。物理的に定義されたエネルギー分布を持つ酸素を含む空気の一部を、グラフェンで保護された金属をこの空気にさらしたのです。」
ほとんどの酸素分子の運動エネルギーにより、金属が腐食するまでに数十年かかります。しかし、物理的に定義されたエネルギー分布において高い運動エネルギーを持つ自然酸素のごく一部が、錆の主な原因となる可能性があります。山口教授は「比較実験やシミュレーションの結果から、グラフェンの酸素透過過程は、わずかな運動エネルギーのある分子とない分子では全く異なることがわかった。したがって、人工的な条件を作り出し、腐食試験を加速することができます。」
米国だけでも、金属製品の腐食によって生じる損失は国内総生産(GDP)の約3%を占め、その損失は世界中で数兆ドルに達する可能性があると推定されています。幸いなことに、最近の分析では、追加の運動エネルギーを与えられた後、酸素分子は破壊的にではなく自由にグラフェンに侵入できることが判明したため、錆防止におけるグラフェン処理法の有効性を分析できるようになりました。
研究者らは、酸素分子が運動エネルギーの影響を受けない場合、グラフェンは酸素に対する優れた障壁として機能すると述べた。