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美国开发快速测试方法 以评估受石墨烯保护的汽车锈蚀情况

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58京牌 对于汽车、飞机和轮船来说,微量石墨烯屏障可以提供长达数十年的防氧腐蚀保护,但如何评估其有效性,一直面临挑战。,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos National Laboratory)的科学家提出一个可能的解决方案。

氧气分子(不发光的红色球体)被石墨烯(灰色球体)弹开。(图片来源:lanl)

主要研究人员Hisato Yamaguchi表示:“我们制造和使用极具腐蚀性的空气,并观察其对石墨烯保护材料的加速效应。只需赋予氧气分子轻微的动能,就可以马上提取数十年间的腐蚀信息。我们人为地制造了一部分空气,包括具有物理定义能量分布的氧气,并将受石墨烯保护的金属暴露在这种空气中。”

大多数氧气分子动能需要几十年才能在金属中产生锈蚀。然而,在物理定义能量分布中具有较高动能的一小部分自然氧,可能成为生锈的主要来源。Yamaguchi表示:“通过对比实验和模拟结果发现,对于添加和不添加轻微动能的分子来说,石墨烯的透氧过程截然不同。因此,我们能够创造人工条件,尝试加速锈蚀测试。”

据估计,仅在美国,金属产品锈蚀所造成的损失约占国内生产总值(GDP)的约3%,而在全球范围内可能达到数万亿美元。幸运的是,最近分析发现,氧气分子被赋予额外动能后,可以自由而非破坏性地渗透到石墨烯中,从而可以分析石墨烯处理方法在防锈蚀方面的有效性。

研究人员表示,当氧气分子不受动能影响时,石墨烯可以对氧气起到很好的屏障作用。

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