Investigadores del Centro de Materiales de Carbono Multidimensional (CMCM), dentro del Instituto de Ciencias Básicas (IBS) han demostrado que el recubrimiento de grafeno protege el vidrio de la corrosión. Su investigación, publicado en ACS Nano , puede contribuir a resolver problemas relacionados con la corrosión del vidrio en varias industrias.

El vidrio tiene un alto grado de resistencia química y a la corrosión. Por esta razón, es el material de embalaje principal para conservar medicamentos y productos químicos. Sin embargo, con el tiempo a alta humedad y pH, algunos tipos de vidrio se corroen. El vidrio corroído pierde su transparencia y su resistencia se reduce. Como resultado, la corrosión del vidrio de silicato, la forma de vidrio más común y antigua, por el agua es un problema grave especialmente para la industria farmacéutica, industrias ambientales y ópticas, y en particular en climas cálidos y húmedos.

Aunque existen diferentes tipos de vidrio, el acristalamiento y los recipientes ordinarios están hechos de dióxido de silicio (SiO2), óxido de sodio (Na2O) junto con aditivos menores. La corrosión del vidrio comienza con la adsorción de agua en la superficie del vidrio. Los iones de hidrógeno del agua luego se difunden en el vidrio y se intercambian con los iones de sodio presentes en la superficie del vidrio. El pH del agua cerca de la superficie del vidrio aumenta, permitiendo que la estructura de silicato se disuelva.

Los científicos han estado estudiando cómo revestir el vidrio para protegerlo de los daños. Una capa protectora ideal debe ser delgada, transparente, y proporcionan una buena barrera de difusión al ataque químico. Grafeno con su inercia química, delgadez, y su alta transparencia lo hace muy prometedor como material de revestimiento. Es más, debido a sus excelentes propiedades de barrera química, impide que los átomos de helio penetren a través de él. Se está explorando el uso de revestimiento de grafeno como capa protectora para otros materiales que requieran resistencia a la corrosión. oxidación, fricción, infección bacteriana, radiación electromagnética, etc.

Los científicos del IBS cultivaron grafeno sobre cobre utilizando una técnica previamente inventada por el profesor Rodney S. Ruoff y sus colaboradores. y transfirió una o dos capas de grafeno de un átomo de espesor a ambos lados de piezas rectangulares de vidrio. La efectividad del recubrimiento de grafeno se evaluó mediante pruebas de inmersión en agua y observando las diferencias entre el vidrio recubierto y sin recubrimiento. Después de 120 días de inmersión en agua a 60 ° C, Las muestras de vidrio sin recubrimiento habían aumentado significativamente en la rugosidad de la superficie y los defectos. y reducido en la resistencia a la fractura. A diferencia de, tanto los vidrios recubiertos de grafeno de capa simple como de doble capa no tuvieron esencialmente cambios tanto en la resistencia a la fractura como en la rugosidad de la superficie.

"El propósito del estudio era determinar si el grafeno crecido por deposición de vapor químico en láminas de cobre, un método ahora establecido, podría transferirse al vidrio, y proteger el vidrio de la corrosión. Nuestro estudio muestra que incluso una capa de grafeno de un átomo de espesor funciona, "explica el profesor Ruoff, director del CMCM y profesor del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan (UNIST). "En el futuro, cuando es posible producir láminas de grafeno más grandes y de mayor calidad y optimizar la transferencia sobre vidrio, Parece razonablemente probable que el revestimiento de grafeno sobre vidrio se utilice a escala industrial ".