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一位印度裔的研究者和他的合作伙伴發(fā)明了一種新技術(shù),用石墨烯來防止鋼的生銹。
鋼鐵生銹在汽車工業(yè)上是一個很大的問題,雖然有油漆覆蓋,但是容易刮花,另外保險杠上涂有鉻,該過程又涉及到要添加有毒的化學(xué)物質(zhì)。
為了解決這個問題,SUNY布法羅化學(xué)教授Sarbajit Banerjee和博士生羅伯特丹尼斯研發(fā)成功了一種含有石墨烯的聚合物復(fù)合材料。
石墨烯是一層碳原子,它具有疏水性和強的導(dǎo)電性。這些性質(zhì)使鋼鐵在接觸水的同時也減少了使鐵生銹的氧化鐵的電化學(xué)反應(yīng)。
這兩名研究人員把這層復(fù)合涂料添加到一種清漆中,將其涂抹在鋼上,然后再將其浸沒在鹽水中。在典型的冬季氣候中,鹽水與鹽和雪的混合物是不同的并且一輛車會遇到一輛車,所以作為一個非常惡劣的環(huán)境替身,它是非常有效的。
起初,涂上清漆的鋼片只能在鹽水中持續(xù)幾天。但是,通過調(diào)整添加的石墨烯的濃度和分散度,Banerjee和丹尼斯可以讓清漆在這種環(huán)境中保持一個月的時間。
Banerjee談到,他想要在涂層中加入一些東西,該涂層在出現(xiàn)刮痕的附近能夠檢測到水的pH值變化,并以一種能密封裂縫的方式與水發(fā)生反應(yīng)。
盡管這一技術(shù)距離商業(yè)化還有很長的路要走,但在鋼鐵行業(yè)的一些大公司也有興趣參與這一研究,尤其是塔塔鋼鐵,已經(jīng)為Banerjee的實驗提供了資金。這兩位科學(xué)家還從紐約州污染預(yù)防研究所獲得了5萬美元的資助。
在一份新聞稿中,Banerjee曾表示,該涂料可以用當(dāng)?shù)劁撹F廠的現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)。
不同于被用來給保險杠和一些引擎涂上涂層的六價鉻,石墨烯則是無毒的,因為它只是碳原子并且也不需要使用強酸,在整個加工過程都是安全的。這些原因都使得石墨烯成為未來電子元件的神奇材料。