Investigadores del Centro de Materiales de Carbono Multidimensional CMCM, dentro del Instituto de Ciencias Básicas IBS han demostrado que el recubrimiento de grafeno protege el vidrio contra la corrosión. Su investigación, publicada en ACS Nano puede contribuir a resolver problemas relacionados con la corrosión del vidrio en varias industrias.
El vidrio tiene un alto grado de resistencia a la corrosión y a los químicos. Por esta razón, es el material de empaque primario para preservar medicamentos y químicos. Sin embargo, con el tiempo a alta humedad y pH, algunos tipos de vidrio se corroen. El vidrio corroído pierde su transparencia ysu resistencia se reduce. Como resultado, la corrosión del vidrio de silicato, la forma de vidrio más común y antigua, por el agua es un problema grave, especialmente para las industrias farmacéutica, ambiental y óptica, y en particular en climas cálidos y húmedos.
Aunque existen diferentes tipos de vidrio, los vidrios y recipientes comunes están hechos de dióxido de silicio SiO2, óxido de sodio Na2O junto con aditivos menores. La corrosión del vidrio comienza con la adsorción de agua en la superficie del vidrio. Iones de hidrógeno del agualuego se difunde en el vidrio e intercambia con los iones de sodio presentes en la superficie del vidrio. El pH del agua cerca de la superficie del vidrio aumenta, permitiendo que la estructura de silicato se disuelva.
Los científicos han estado estudiando cómo recubrir el vidrio para protegerlo del daño. Un recubrimiento protector ideal debe ser delgado, transparente y proporcionar una buena barrera de difusión al ataque químico. El grafeno con su inercia química, delgadez y alta transparencia lo haceEs muy prometedor como material de recubrimiento. Además, debido a sus excelentes propiedades de barrera química, impide que los átomos de helio penetren a través de él. El uso del recubrimiento de grafeno se está explorando como una capa protectora para otros materiales que requieren resistencia a la corrosión, oxidación, fricción y bacterias.infección, radiación electromagnética, etc.
Los científicos del SII cultivaron grafeno sobre cobre utilizando una técnica previamente inventada por el profesor Rodney S. Ruoff y sus colaboradores, y transfirieron una o dos capas de grafeno con un grosor de átomo a ambos lados de piezas rectangulares de vidrio. La efectividad del recubrimiento de grafenose evaluó mediante pruebas de inmersión en agua y observando las diferencias entre el vidrio no recubierto y el recubierto.Después de 120 días de inmersión en agua a 60 ° C, las muestras de vidrio sin recubrir aumentaron significativamente la rugosidad de la superficie y los defectos, y disminuyeron la resistencia a la fractura.los vidrios recubiertos con grafeno de una o dos capas esencialmente no tuvieron cambios tanto en la resistencia a la fractura como en la rugosidad de la superficie.
"El propósito del estudio era determinar si el grafeno cultivado por deposición química de vapor sobre láminas de cobre, un método ahora establecido, podía transferirse al vidrio y proteger el vidrio de la corrosión. Nuestro estudio muestra que incluso una capa de un átomo de espesorde grafeno hace el truco ", explica el profesor Ruoff, director del CMCM y profesor del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan UNIST". En el futuro, cuando sea posible producir láminas de grafeno más grandes y de mayor calidad.y para optimizar la transferencia en vidrio, parece razonablemente probable que el recubrimiento de grafeno en vidrio se use a escala industrial ".
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Materiales proporcionado por Instituto de Ciencias Básicas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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