Mỹ phát triển phương pháp thử nhanh đánh giá độ ăn mòn của ô tô được bảo vệ bằng graphene

2020-11-25

Đối với ô tô, máy bay và tàu thủy, các tấm chắn graphene dạng vết có thể mang lại khả năng bảo vệ chống lại sự ăn mòn do oxy trong nhiều thập kỷ, nhưng làm thế nào để đánh giá hiệu quả của nó luôn là một thách thức. Theo báo chí nước ngoài đưa tin, các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos ở Mỹ đã đề xuất một giải pháp khả thi.

Nhà nghiên cứu chính Hisato Yamaguchi cho biết: "Chúng tôi tạo ra và sử dụng không khí có tính ăn mòn cực cao, đồng thời quan sát hiệu ứng tăng tốc của nó lên vật liệu bảo vệ graphene. Chỉ bằng cách cung cấp cho các phân tử oxy một động năng nhỏ, chúng tôi có thể trích xuất ngay thông tin ăn mòn trong nhiều thập kỷ. Chúng tôi đã tạo ra một phương pháp nhân tạo." phần không khí, bao gồm oxy với sự phân bố năng lượng được xác định về mặt vật lý, và làm cho kim loại được bảo vệ bởi graphene tiếp xúc với không khí này.”

Động năng của hầu hết các phân tử oxy phải mất hàng thập kỷ để tạo ra sự ăn mòn kim loại. Tuy nhiên, một phần nhỏ oxy tự nhiên có động năng cao trong sự phân bố năng lượng xác định về mặt vật lý có thể trở thành nguồn gây ra rỉ sét chính. Yamaguchi cho biết: “Qua các thí nghiệm so sánh và kết quả mô phỏng, người ta thấy rằng quá trình thẩm thấu oxy của graphene là hoàn toàn khác nhau đối với các phân tử có và không có động năng nhẹ. Do đó, chúng tôi có thể tạo điều kiện nhân tạo và cố gắng đẩy nhanh quá trình thử nghiệm ăn mòn.”

Người ta ước tính rằng chỉ riêng ở Hoa Kỳ, tổn thất do ăn mòn các sản phẩm kim loại chiếm khoảng 3% tổng sản phẩm quốc nội (GDP) và có thể lên tới hàng nghìn tỷ đô la trên toàn cầu. May mắn thay, phân tích gần đây đã phát hiện ra rằng các phân tử oxy có thể xâm nhập tự do nhưng không phá hủy vào graphene sau khi được cung cấp thêm động năng, do đó có thể phân tích hiệu quả của các phương pháp xử lý graphene trong việc ngăn ngừa rỉ sét.

Các nhà nghiên cứu cho biết, khi các phân tử oxy không bị ảnh hưởng bởi động năng, graphene có thể đóng vai trò như một rào cản tốt đối với oxy.