Grafen maler en korrosionsfri fremtid

Overfladen af ​​grafen, et etatom tykt ark kulstof, kan tilfældigt dekoreres med ilt for at skabe grafenoxid; en form for grafen, der kan have en betydelig indvirkning på kemikaliet, farmaceutiske og elektroniske industrier. Påført som maling, det kunne give en ultrastærk, ikke-ætsende belægning til en lang række industrielle anvendelser.

Grafenoxidopløsninger kan bruges til at male forskellige overflader lige fra glas til metaller til endda konventionelle mursten. Efter en simpel kemisk behandling, de resulterende belægninger opfører sig som grafit med hensyn til kemisk og termisk stabilitet, men bliver mekanisk næsten lige så sej som grafen, det stærkeste materiale, som mennesket kender.

Holdet ledet af Dr. Rahul Nair og nobelpristageren Sir Andre Geim demonstrerede tidligere, at flerlagsfilm fremstillet af grafenoxid er vakuumtætte under tørre forhold, men hvis de udsættes for vand eller dets dampe, fungere som molekylsigter, der tillader passage af små molekyler under en vis størrelse. Disse resultater kan have enorme konsekvenser for vandrensning.

Denne kontrastegenskab skyldes strukturen af ​​grafenoxidfilm, der består af millioner af små flager, der er stablet tilfældigt oven på hinanden, men efterlader kapillærer i nanostørrelse mellem dem. Vandmolekyler kan lide at være inde i disse nanokapillærer og kan trække små atomer og molekyler med.

I en artikel offentliggjort i Naturkommunikation denne uge, University of Manchester-teamet viser, at det er muligt at lukke disse nanokapillærer tæt ved hjælp af simple kemiske behandlinger, hvilket gør grafenfilm endnu stærkere mekanisk såvel som fuldstændig uigennemtrængelige for alt:gasser, væsker eller stærke kemikalier. For eksempel, forskerne demonstrerer, at glasvarer eller kobberplader dækket med grafenmaling kan bruges som beholdere til stærkt ætsende syrer.

De exceptionelle barriereegenskaber ved grafenmaling har allerede tiltrukket sig interesse fra mange virksomheder, som nu samarbejder med University of Manchester om udvikling af nye beskyttende og korrosionsbeskyttende belægninger.

Dr. Nair sagde "Graphene maling har en god chance for at blive et virkelig revolutionerende produkt for industrier, der beskæftiger sig med enhver form for beskyttelse, enten fra luft, vejrelementer eller ætsende kemikalier. Disse omfatter, for eksempel, medicinsk, elektronik og nuklear industri eller endda skibsbygning, for blot at nævne de få."

Dr. Yang Su, den første forfatter i dette værk tilføjede:"Graphene maling kan påføres praktisk talt ethvert materiale, uafhængigt af om det er plastik, metal eller endda sand. For eksempel, plastfilm belagt med grafen kunne være af interesse for medicinsk emballage for at forbedre holdbarheden, fordi de er mindre permeable for luft og vanddamp end konventionelle belægninger. Ud over, tynde lag grafenmaling er optisk gennemsigtige."