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  • O grafeno resolve o problema de corrosão do vidro
    p Um exemplo de vidro apresentando rachaduras e opacidade devido à corrosão. Crédito:Wikipedia

    p Pesquisadores do Center for Multidimensional Carbon Materials (CMCM), dentro do Institute for Basic Science (IBS) demonstraram que o revestimento de grafeno protege o vidro da corrosão. Sua pesquisa, publicado em ACS Nano , pode contribuir para a solução de problemas relacionados à corrosão do vidro em diversos setores. p O vidro tem um alto grau de resistência química e à corrosão. Por esse motivo, é o principal material de embalagem para a preservação de medicamentos e produtos químicos. Contudo, ao longo do tempo em alta umidade e pH, alguns tipos de vidro corroem. O vidro corroído perde sua transparência e sua resistência é reduzida. Como resultado, a corrosão do vidro de silicato, a forma mais comum e mais antiga de vidro, pela água é um problema sério, especialmente para a indústria farmacêutica, indústrias ambientais e ópticas, e em particular em climas quentes e úmidos.

    p Embora existam diferentes tipos de vidro, vidros e recipientes comuns são feitos de dióxido de silício (SiO2), óxido de sódio (Na2O) junto com aditivos menores. A corrosão do vidro começa com a adsorção de água na superfície do vidro. Os íons de hidrogênio da água então se difundem no vidro e trocam com os íons de sódio presentes na superfície do vidro. O pH da água perto da superfície do vidro aumenta, permitindo que a estrutura de silicato se dissolva.

    p Os cientistas estão estudando como revestir o vidro para protegê-lo de danos. Um revestimento protetor ideal deve ser fino, transparente, e fornecem uma boa barreira de difusão ao ataque químico. Grafeno com sua inércia química, magreza, e a alta transparência o torna muito promissor como material de revestimento. Além disso, devido às suas excelentes propriedades de barreira química, ele bloqueia a penetração dos átomos de hélio. O uso de revestimento de grafeno está sendo explorado como uma camada protetora para outros materiais que requerem resistência à corrosão, oxidação, atrito, infecção bacteriana, radiação eletromagnética, etc.

    p Mecanismo de corrosão na superfície do vidro. Crédito:Reimpresso com permissão de Bin Wang et al, ACS Nano 2016. Copyright 2016 American Chemical Society

    p Os cientistas do IBS cultivaram grafeno em cobre usando uma técnica previamente inventada pelo Prof. Rodney S. Ruoff e colaboradores, e transferiu uma ou duas camadas de grafeno com a espessura de um átomo em ambos os lados de pedaços retangulares de vidro. A eficácia do revestimento de grafeno foi avaliada por testes de imersão em água e observando as diferenças entre vidro revestido e não revestido. Após 120 dias de imersão em água a 60 ° C, as amostras de vidro não revestido aumentaram significativamente na rugosidade da superfície e nos defeitos, e reduzida na resistência à fratura. Em contraste, ambos os vidros revestidos com grafeno de camada única e dupla não tiveram essencialmente nenhuma alteração tanto na resistência à fratura quanto na rugosidade da superfície.

    p "O objetivo do estudo era determinar se o grafeno cresceu por deposição de vapor químico em folhas de cobre, um método agora estabelecido, pode ser transferido para o vidro, e proteger o vidro da corrosão. Nosso estudo mostra que mesmo uma camada de grafeno com a espessura de um átomo resolve, "explica o Prof. Ruoff, diretor do CMCM e professor do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan (UNIST). "No futuro, quando é possível produzir folhas de grafeno maiores e de maior qualidade e otimizar a transferência no vidro, parece razoavelmente provável que o revestimento de grafeno em vidro será usado em escala industrial. "

    p Os revestimentos de grafeno protegem o vidro da corrosão, conforme mostrado nas imagens de microscopia de força atômica à direita. Em vidro não revestido (canto superior direito), a rugosidade da superfície aumenta após a imersão em água por 120 dias. Em contraste, placas de vidro revestidas com filmes de grafeno foram muito mais estáveis ​​e o aumento da rugosidade foi desprezível após imersão em água por 120 dias. Crédito:Reimpresso com permissão de Bin Wang et al, ACS Nano 2016. Copyright 2016 American Chemical Society




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