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  • Los ingenieros de Illinois protegen los artefactos mediante el dorado con grafeno

    L:Una interpretación del artista de grafeno dorado en el ataúd del medio de Tutankamón (derechos de autor de la fotografía original:Instituto Griffith, Universidad de Oxford). R:La imagen de microscopio de un cristal de grafeno se muestra en la hoja de paladio. Aunque el grafeno tiene solo un átomo de espesor, se puede observar en el microscopio electrónico de barrido. Aquí, se muestra un pequeño cristal de grafeno para observar sus bordes. El equipo produce hojas donde el grafeno cubre completamente la superficie del metal. Crédito:Instituto Griffith, Universidad de Oxford

    El dorado es el proceso de recubrimiento de intrincados artefactos con metales preciosos. Los antiguos egipcios y chinos recubrieron sus esculturas con películas delgadas de metal usando dorado, y estas esculturas doradas han resistido la corrosión, vestir, y degradación ambiental durante miles de años. Los ataúdes central y exterior de Tutankhamon, por ejemplo, son pan de oro dorado, como muchos otros tesoros antiguos.

    En un nuevo estudio, Sameh Tawfick, profesor asistente de ciencia e ingeniería mecánica en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, inspirado en este antiguo proceso, ha agregado una sola capa de átomos de carbono, conocido como grafeno, sobre hojas de metal, duplicando la calidad protectora del dorado contra el desgaste.

    El estudio, "Dorado con grafeno:síntesis de deposición de vapor químico rápido de grafeno en hojas de metal delgadas, "se publica en la revista Materiales funcionales avanzados . Los investigadores recubrieron delgadas hojas metálicas de paladio con una sola capa de grafeno.

    Hojas de metal, o láminas, ofrecen muchas ventajas como material de recubrimiento escalable, incluida su disponibilidad comercial en rollos grandes y su precio comparativamente bajo. Al unir una sola capa de grafeno a las hojas, Tawfick y su equipo demostraron beneficios inesperados, incluyendo resistencia mecánica mejorada. Su trabajo presenta interesantes oportunidades para aplicaciones de revestimiento protector en grandes estructuras como edificios o cascos de barcos. superficies metálicas de electrónica de consumo, y pequeños artefactos o joyas preciosos.

    "Agregar una capa más de átomos de grafeno al paladio lo hizo dos veces más resistente a las hendiduras que las hojas desnudas por sí solas, ", dijo Tawfick." También es muy atractivo desde una perspectiva de costos. La cantidad de grafeno necesaria para cubrir las estructuras doradas del Carbide &Carbon Building en Chicago, por ejemplo, sería del tamaño de la cabeza de un alfiler ".

    Adicionalmente, el equipo desarrolló una nueva tecnología para cultivar grafeno de alta calidad directamente en la superficie de hojas de paladio de 150 nanómetros de espesor, en solo 30 segundos. Usando un proceso llamado deposición química de vapor, en el que la hoja de metal se procesa en un 1, Horno de 100 ° C, la hoja de paladio desnuda actúa como catalizador, permitiendo que los gases reaccionen rápidamente.

    "La deposición de vapor químico de grafeno requiere una temperatura muy alta, que podría derretir las hojas o hacer que se formen perlas mediante un proceso llamado deshumectación en estado sólido, "dijo Kaihao Zhang, Doctor. candidato en MechSE y autor principal del estudio. "El proceso que desarrollamos deposita el grafeno lo suficientemente rápido para evitar la degradación a alta temperatura, es escalable y produce grafeno de muy alta calidad ".


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