აშშ შეიმუშავებს სწრაფ ტესტის მეთოდს გრაფენით დაცული მანქანების კოროზიის შესაფასებლად.

2020-11-25

მანქანებისთვის, თვითმფრინავებისთვის და გემებისთვის, გრაფენის კვალი ბარიერებს შეუძლიათ ათწლეულების განმავლობაში უზრუნველყონ ჟანგბადის კოროზიისგან დაცვა, მაგრამ მისი ეფექტურობის შეფასება ყოველთვის იყო გამოწვევა. უცხოური მედიის ცნობით, აშშ-ში ლოს ალამოსის ეროვნული ლაბორატორიის მეცნიერებმა შესაძლო გამოსავალი შესთავაზეს.

მთავარმა მკვლევარმა ჰისატო იამაგუჩიმ თქვა: "ჩვენ ვამზადებთ და ვიყენებთ უკიდურესად კოროზიულ ჰაერს და ვაკვირდებით მის აჩქარების ეფექტს გრაფენის დამცავ მასალაზე. მხოლოდ ჟანგბადის მოლეკულებს მცირე კინეტიკური ენერგიის მინიჭებით, ჩვენ შეგვიძლია დაუყოვნებლივ ამოიღოთ ინფორმაცია კოროზიის შესახებ ათწლეულების განმავლობაში. ჩვენ ხელოვნურად შევქმენით ჰაერის ნაწილი, მათ შორის ჟანგბადი ფიზიკურად განსაზღვრული ენერგიის განაწილებით, და ამ ჰაერს აწვება გრაფენით დაცული ლითონი“.

ჟანგბადის მოლეკულების უმეტესობის კინეტიკურ ენერგიას ათწლეულები სჭირდება მეტალში კოროზიის წარმოქმნას. თუმცა, ბუნებრივი ჟანგბადის მცირე ნაწილი მაღალი კინეტიკური ენერგიის ფიზიკურად განსაზღვრულ ენერგიის განაწილებაში შეიძლება გახდეს ჟანგის ძირითადი წყარო. იამაგუჩიმ თქვა: „შედარებითი ექსპერიმენტებითა და სიმულაციური შედეგებით აღმოჩნდა, რომ გრაფენის ჟანგბადის შეღწევის პროცესი სრულიად განსხვავებულია მცირე კინეტიკური ენერგიის მქონე და გარეშე მოლეკულებისთვის. აქედან გამომდინარე, შეგვიძლია შევქმნათ ხელოვნური პირობები და შევეცადოთ დავაჩქაროთ კოროზიის ტესტი“.

შეფასებულია, რომ მხოლოდ შეერთებულ შტატებში ლითონის პროდუქტების კოროზიით გამოწვეული ზარალი შეადგენს მთლიანი შიდა პროდუქტის (მშპ) დაახლოებით 3%-ს და შესაძლოა გლობალურად ტრილიონ დოლარს მიაღწიოს. საბედნიეროდ, ბოლოდროინდელმა ანალიზმა აჩვენა, რომ ჟანგბადის მოლეკულებს შეუძლიათ თავისუფლად, მაგრამ არა დესტრუქციულად შეაღწიონ გრაფენში დამატებითი კინეტიკური ენერგიის მინიჭების შემდეგ, რათა გაანალიზდეს გრაფენის დამუშავების მეთოდების ეფექტურობა ჟანგის თავიდან ასაცილებლად.

მკვლევარებმა განაცხადეს, რომ როდესაც ჟანგბადის მოლეკულებზე არ მოქმედებს კინეტიკური ენერგია, გრაფენი შეიძლება იყოს კარგი ბარიერი ჟანგბადისთვის.