El dorado es el proceso de recubrir artefactos intrincados con metales preciosos. Los antiguos egipcios y chinos recubrieron sus esculturas con delgadas películas de metal usando dorado, y estas esculturas doradas han resistido la corrosión, el desgaste y la degradación ambiental durante miles de años.Los ataúdes exteriores de Tutankamón, por ejemplo, son pan de oro dorado, al igual que muchos otros tesoros antiguos.
En un nuevo estudio, Sameh Tawfick, profesor asistente de Ciencia e Ingeniería Mecánica de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, inspirado en este antiguo proceso, ha agregado una sola capa de átomos de carbono, conocida como grafeno, encima dehojas de metal - duplicando la calidad protectora del dorado contra el desgaste.
El estudio, "Dorando con grafeno: síntesis rápida de deposición química de vapor de grafeno en hojas de metal delgado", se publica en la revista Materiales funcionales avanzados . Los investigadores recubrieron delgadas hojas metálicas de paladio con una sola capa de grafeno.
Las hojas o láminas de metal ofrecen muchas ventajas como material de recubrimiento escalable, incluida su disponibilidad comercial en rollos grandes y su precio relativamente bajo. Al unir una sola capa de grafeno a las hojas, Tawfick y su equipo demostraron beneficios inesperados, incluidosresistencia mecánica mejorada. Su trabajo presenta oportunidades interesantes para aplicaciones de revestimiento protector en estructuras grandes como edificios o cascos de barcos, superficies metálicas de productos electrónicos de consumo y pequeños artefactos preciosos o joyas.
"Agregar una capa más de átomos de grafeno en el paladio lo hizo dos veces más resistente a las muescas que las hojas desnudas", dijo Tawfick. "También es muy atractivo desde una perspectiva de costos. La cantidad de grafeno necesaria para cubrir las estructuras doradasdel Carbide & Carbon Building en Chicago, por ejemplo, sería del tamaño de la cabeza de un alfiler ".
Además, el equipo desarrolló una nueva tecnología para cultivar grafeno de alta calidad directamente en la superficie de hojas de paladio de 150 nanómetros de espesor, en solo 30 segundos. Utilizando un proceso llamado deposición química de vapor, en el que se procesa la hoja de metal enEn un horno de 1.100 ° C, la hoja de paladio desnuda actúa como un catalizador, permitiendo que los gases reaccionen rápidamente.
"La deposición química de vapor de grafeno requiere una temperatura muy alta, que podría derretir las hojas o hacer que se acumulen mediante un proceso llamado deshumectación en estado sólido", dijo Kaihao Zhang, candidato a doctorado en MechSE y autor principal del estudio ".El proceso que desarrollamos deposita el grafeno lo suficientemente rápido como para evitar la degradación a altas temperaturas, es escalable y produce grafeno de muy alta calidad ".
Charalampos Androulidakis, investigador asociado de posdoctorado, y Mingze Chen, asistente de investigación de pregrado, también son coautores del artículo. Todos son miembros del Grupo de Investigación de Materiales Cinéticos de Tawfick en Illinois.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de Ingeniería de la Universidad de Illinois . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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