ASV izstrādā ātrās pārbaudes metodi, lai novērtētu ar grafēnu aizsargāto automašīnu koroziju

2020-11-25

Automašīnām, lidmašīnām un kuģiem grafēna barjeras var nodrošināt gadu desmitiem ilgu aizsardzību pret skābekļa koroziju, taču to efektivitātes novērtējums vienmēr ir bijis izaicinājums. Kā vēsta ārvalstu mediji, ASV Losalamosas Nacionālās laboratorijas zinātnieki piedāvājuši iespējamo risinājumu.

Galvenais pētnieks Hisato Yamaguchi teica: "Mēs izgatavojam un izmantojam ārkārtīgi kodīgu gaisu un novērojam tā paātrinājuma efektu uz grafēna aizsargmateriālu. Tikai piešķirot skābekļa molekulām nelielu kinētisko enerģiju, mēs varam nekavējoties iegūt informāciju par koroziju gadu desmitiem. Mēs esam mākslīgi izveidojuši daļu gaisa, ieskaitot skābekli ar fiziski noteiktu enerģijas sadalījumu, un pakļāva šim gaisam ar grafēnu aizsargāto metālu."

Lielākajai daļai skābekļa molekulu kinētiskā enerģija prasa vairākus gadu desmitus, lai metālā radītu koroziju. Tomēr neliela daļa dabiskā skābekļa ar augstu kinētisko enerģiju fiziski noteiktā enerģijas sadalījumā var kļūt par galveno rūsas avotu. Yamaguchi teica: "Izmantojot salīdzinošus eksperimentus un simulācijas rezultātus, ir konstatēts, ka grafēna skābekļa caurlaidības process ir pilnīgi atšķirīgs molekulām ar nelielu kinētisko enerģiju un bez tās. Tāpēc mēs varam radīt mākslīgus apstākļus un mēģināt paātrināt korozijas pārbaudi.

Tiek lēsts, ka ASV vien metālizstrādājumu korozijas radītie zaudējumi veido aptuveni 3% no iekšzemes kopprodukta (IKP), un globāli tie var sasniegt triljonus dolāru. Par laimi, nesenā analīze atklāja, ka skābekļa molekulas var brīvi, bet ne destruktīvi iekļūt grafēnā pēc papildu kinētiskās enerģijas piešķiršanas, lai varētu analizēt grafēna apstrādes metožu efektivitāti rūsas novēršanā.

Pētnieki teica, ka tad, ja skābekļa molekulas neietekmē kinētiskā enerģija, grafēns var darboties kā laba barjera skābeklim.