L:Uma representação artística de douramento de grafeno no caixão do meio de Tutankhamon (copyright da fotografia original:Griffith Institute, Universidade de Oxford). R:Imagem microscópica de um cristal de grafeno é mostrada na folha de paládio. Embora o grafeno tenha apenas um único átomo de espessura, pode ser observado no microscópio eletrônico de varredura. Aqui, um pequeno cristal de grafeno é mostrado para observar suas bordas. A equipe produz folhas onde o grafeno cobre totalmente a superfície do metal. Crédito:Griffith Institute, Universidade de Oxford
Dourar é o processo de revestir artefatos intrincados com metais preciosos. Os antigos egípcios e chineses revestiram suas esculturas com finas películas de metal usando douramento - e essas esculturas douradas resistiram à corrosão, desgaste, e degradação ambiental por milhares de anos. Os caixões do meio e externo de Tutankhamon, por exemplo, são folhas de ouro douradas, assim como muitos outros tesouros antigos.
Em um novo estudo, Sameh Tawfick, professor assistente de Ciência Mecânica e Engenharia da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign, inspirado por este processo antigo, adicionou uma única camada de átomos de carbono, conhecido como grafeno, em cima de folhas de metal - dobrando a qualidade protetora do dourado contra o desgaste.
O estudo, "Dourando com Grafeno:Síntese de Deposição de Vapor Químico Rápida de Grafeno em Folhas de Metal Finas, "é publicado na revista Materiais Funcionais Avançados . Os pesquisadores revestiram finas folhas de metal de paládio com uma única camada de grafeno.
Folhas de metal, ou folhas, oferecem muitas vantagens como um material de revestimento escalável, incluindo sua disponibilidade comercial em rolos grandes e seu preço comparativamente baixo. Ao unir uma única camada de grafeno às folhas, Tawfick e sua equipe demonstraram benefícios inesperados, incluindo resistência mecânica aprimorada. Seu trabalho apresenta oportunidades interessantes para aplicações de revestimento protetor em grandes estruturas, como edifícios ou cascos de navios, superfícies metálicas de eletrônicos de consumo, e pequenos artefatos ou joias preciosas.
"Adicionar mais uma camada de átomos de grafeno ao paládio o tornou duas vezes mais resistente a entalhes do que apenas as folhas nuas, "disse Tawfick." Também é muito atraente do ponto de vista de custo. A quantidade de grafeno necessária para cobrir as estruturas douradas do Edifício Carbide &Carbon em Chicago, por exemplo, seria do tamanho da cabeça de um alfinete. "
Adicionalmente, a equipe desenvolveu uma nova tecnologia para cultivar grafeno de alta qualidade diretamente na superfície de folhas de paládio com 150 nanômetros de espessura - em apenas 30 segundos. Usando um processo chamado deposição de vapor químico, em que a folha de metal é processada em um 1, Forno a 100 ° C, a folha de paládio nua atua como um catalisador, permitindo que os gases reajam rapidamente.
"A deposição de vapor químico do grafeno requer uma temperatura muito alta, que pode derreter as folhas ou fazer com que elas se formem por um processo chamado de desparasitação em estado sólido, "disse Kaihao Zhang, Ph.D. candidato em MechSE e autor principal do estudo. "O processo que desenvolvemos deposita o grafeno com rapidez suficiente para evitar a degradação em alta temperatura, é escalável, e produz grafeno de altíssima qualidade. "
