USA vyvinuli rýchlu testovaciu metódu na vyhodnotenie korózie automobilov chránených grafénom

2020-11-25

Pre automobily, lietadlá a lode môžu stopové grafénové bariéry poskytnúť desaťročia ochrany pred kyslíkovou koróziou, ale ako vyhodnotiť ich účinnosť, bolo vždy výzvou. Podľa správ zahraničných médií vedci z Národného laboratória Los Alamos v USA navrhli možné riešenie.

Hlavný výskumník Hisato Yamaguchi povedal: "Vyrábame a používame extrémne korozívny vzduch a pozorujeme jeho zrýchlenie na ochranný materiál z grafénu. Len tým, že molekulám kyslíka poskytneme miernu kinetickú energiu, môžeme okamžite extrahovať informácie o korózii na celé desaťročia. Umelo sme vytvorili časť vzduchu, vrátane kyslíka s fyzikálne definovanou distribúciou energie, a vystavili kov chránený grafénom tomuto vzduchu."

Kinetická energia väčšiny molekúl kyslíka trvá desaťročia, kým v kove vyvolá koróziu. Hlavným zdrojom hrdze sa však môže stať malá časť prírodného kyslíka s vysokou kinetickou energiou vo fyzikálne definovanom rozdelení energie. Yamaguchi povedal: „Pomocou porovnávacích experimentov a výsledkov simulácií sa zistilo, že proces prenikania kyslíka do grafénu je úplne odlišný pre molekuly s miernou kinetickou energiou a bez nej. Preto môžeme vytvoriť umelé podmienky a pokúsiť sa urýchliť korózny test.“

Odhaduje sa, že len v Spojených štátoch predstavujú straty spôsobené koróziou kovových výrobkov asi 3 % hrubého domáceho produktu (HDP) a môžu celosvetovo dosiahnuť bilióny dolárov. Našťastie nedávna analýza zistila, že molekuly kyslíka môžu voľne, ale nie deštruktívne prenikať do grafénu po tom, čo im bola poskytnutá dodatočná kinetická energia, takže je možné analyzovať účinnosť metód úpravy grafénu pri prevencii hrdze.

Výskumníci uviedli, že keď molekuly kyslíka nie sú ovplyvnené kinetickou energiou, grafén môže pôsobiť ako dobrá bariéra pre kyslík.