donderdag 23 februari 2012

Een superdun antiroestlaagje

Roesten van metalen, of om het geleerder te zeggen, corrosie, is een economisch erg belangrijk probleem.
Corrosie van metalen komt eigenlijk neer op het ongewenst oxideren van metalen.
De gevolgen van corrosie kosten jaarlijks enorme sommen. Scheikundigen proberen dan ook al jaren middelen te vinden om het oxideren van metalen tegen te gaan.
De ouderen onder ons zullen zich nog wel de gegalvaniseerde ijzeren emmers en waskuipen herinneren.

image

Bij het galvaniseren van die voorwerpen werd het ijzer bedekt met een laagje zink.
Zink wordt gemakkelijker geoxideerd dan ijzer, maar in vochtige lucht wordt er een onoplosbaar en zeer moeilijk doordringbaar laagje zinkhydroxide gevormd, dat de emmer of de kuip uitstekend beschermt tegen corrosie.
Die beschermende laag zinkhydroxide is trouwens de oorzaak van het grijs worden van een gebruikte emmer of kuip, in tegenstelling tot de blinkende kleur van “verse” exemplaren.
Denk ook aan de grijze zinken dakgoten die nog schitterden in de zon toen ze net gelegd werden.

Alhoewel het galvanisch bedekken van metalen met andere beschermende metaallagen nog altijd belangrijke toepassingen vindt, is het, wegens de gebruikte stoffen, een vervuilende techniek.
En voor veel toepassingen is de deklaag te dik.
Scheikundigen zijn daarom voortdurend op zoek naar betere en dunnere anti-corrosielagen.
Het super-dunste roestwerend laagje schijnt nu gevonden te zijn: een laagje grafeen.



Misschien herinneren jullie zich nog wel dat André Geim en Konstantin Novoselov in 2010 de Nobelprijs fysica kregen voor de ontdekken van de grafeenstructuur en voor het onderzoek naar de basiseigenschappen van die bijzondere gedaante van koolstof.

Zoals je op het beeld hierboven ziet is grafeen eigenlijk niets anders dan een laagje van 1 atoom koolstof dik, in een netwerk van zeshoekig aan elkaar gebonden atomen (kippendraad- of honingraatpatroon).
Dunner dan slechts 1 atoom dik, kan niet.
En grafeen is ook supersterk. En een uitstekende geleider. En goedkoop.
Kortom een wondermateriaal.
Komt daar nu nog bij dat het ook een prima corrosiewereld materiaal blijkt te zijn.

Een groep onderzoekers van de Amerikaanse Vanderbilt University heeft een paar weken geleden in ACS Nano, een wetenschappelijk tijdschrift van de American Chemical Society, onderzoeksresultaten over de anti-corrosiewerking van grafeen gepubliceerd.
En daaruit blijkt dat het superdunne, en dus onzichtbare laagje grafeen, een even goede bescherming biedt als conventionele coatings die 5 maal dikker zijn.
De toepassingen als corrosiewerend materiaal in de micro-elektronica, in connectoren, in prothesen,... liggen voor de hand.
Het super-antiroest is dus gevonden.

Fantastische stof dat grafeen. Daar hebben we het laatste nog niet van gezien.
Maar toch denk ik met wat heimwee terug aan dat zinken "bassentjen" waarin ons moederke ons indertijd op zaterdagavond een extra wasbeurt gaf…

Bron foto: Willebroek info

Geen opmerkingen:

Een reactie plaatsen