Codziennie do ratowania życia i zdrowia wielu ludzi wykorzystywane są rozmaite narzędzia medyczne. Aby można było je bez przeszkód stosować, ich stan techniczny musi być nienaganny, w czym niedługo mogą pomóc grafenowe warstwy ochronne. Zdarzenie „Ochrona przed korozją I” zostało rozstrzygnięte na TAK.
Korozja jest zjawiskiem stopniowego niszczenia przedmiotów (przeważnie wykonanych z metalu) na wskutek ich powolnego utleniania w reakcjach chemicznych lub elektrochemicznych. Korozję chemiczną można powstrzymać poprzez np. pokrywanie powierzchni przedmiotów powłokami i smarami o odpowiednio dobranym składzie. Korozji elektrochemicznej zapobiega się unikając zróżnicowania potencjałów elektrycznych na powierzchni materiału (przykładowo poprzez podłączanie przedmiotu do źródła napięcia).
W lutym 2012 roku w czasopiśmie ACS Nano opublikowano wyniki badań, prowadzonych na Vanderbilt University w Stanach Zjednoczonych, nad wykorzystaniem powłoki grafenowej do zwiększenia odporności metali na korozję. Zbadano doświadczalnie szybkość procesu utleniania metali pokrytych grafenem w roztworze siarczanu sodu. Uzyskane wyniki były pozytywne - pojedyncza warstwa grafenu na miedzi spowolniła korozję 7-krotnie, natomiast zastosowanie wielowarstwowego grafenu na niklu dało spowolnienie 20-krotne. Pokazuje to, że grafen może znaleźć zastosowanie m.in. w zabezpieczaniu elementów mikroelektronicznych czy narzędzi medycznych.
Grafen może posłużyć też do ochrony endoprotez przed korozją – potwierdzają to wyniki opublikowane w tym roku przez naukowców z Purdue University w Stanach Zjednoczonych dotyczące wykorzystana grafenu jako środka antykorozyjnego w miedzianych implantach mających kontakt z ludzkimi kośćmi. Korozja miedzi może być bardzo szkodliwa dla ludzi – powoduje powstawanie toksycznych jonów Cu2+. Przeprowadzone testy wykazały, że zarówno pojedyncza, jak i podwójna warstwa grafenu pozwala znacznie ograniczyć korozję powierzchni miedzianych w warunkach biologicznych. Pozytywny efekt utrzymywał się jednak jedynie przez 1 do 2 dni, ze względu na niedoskonałości w warstwie grafenu. Rezultat otwiera jednak drzwi do dalszych testów – z doskonalszymi powłokami grafenowymi lub z pokryciem za pomocą grafenu innych materiałów.
Artykuł dotyczy rozstrzygnięcia zdarzenia Ochrona przed korozją I. Zachęcamy do dyskutowania artykułu i rozstrzygnięcia w komentarzach na stronie zdarzenia.
Bibliografia:
http://phys.org/news/2012-02-graphene-thinnest-anti-corrosion-coating.html
http://www.nature.com/srep/2014/140214/srep04097/full/srep04097.html
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nn203507y
http://ceramics.org/wp-content/uploads/2013/05/bulletin_jun-jul13.pdf
Powrót
