Поверхность графена, состоящего из листа углерода толщиной в один атом, может быть произвольно украшена кислородом, чтобы создать оксид графена; форма графена, которая может оказать значительное влияние на химическую, фармацевтическую и электронную промышленность. Применяемый как краска, он может обеспечить сверхпрочное, некоррозионное покрытие для широкого спектра промышленных применений.
Растворы оксида графена можно использовать для окраски различных поверхностей, от стекла до металлов и даже обычных кирпичей. После простой химической обработки полученные покрытия ведут себя как графит с точки зрения химической и термической стабильности, но механически становятся почти такими же прочными, как графен, самый прочный материал, известный человеку.
Группа под руководством доктора Рахула Наира и лауреата Нобелевской премии сэра Андре Гейма ранее продемонстрировала, что многослойные пленки из оксида графена герметичны в сухих условиях, но при воздействии воды или ее паров действуют как молекулярные сита, позволяющие малым молекулам проходить ниже определенного уровня. размер. Эти открытия могут иметь огромное значение для очистки воды.
Это контрастное свойство обусловлено структурой пленок оксида графена, которые состоят из миллионов маленьких чешуек, случайно уложенных друг на друга, но оставляющих между собой наноразмерные капилляры. Молекулы воды любят находиться внутри этих нанокапилляров и могут увлекать за собой небольшие атомы и молекулы.
В статье, опубликованной в Nature Communications на этой неделе, команда Манчестерского университета показывает, что можно плотно закрыть эти нанокапилляры с помощью простых химических обработок, что делает графеновые пленки еще более прочными механически, а также полностью непроницаемыми для всего: газов, жидкостей или сильнодействующих веществ. химикаты. Например, исследователи демонстрируют, что стеклянная посуда или медные пластины, покрытые графеновой краской, могут использоваться в качестве контейнеров для сильно коррозионных кислот.
Исключительные барьерные свойства графеновой краски уже вызвали интерес многих компаний, которые теперь сотрудничают с Манчестерским университетом в разработке новых защитных и антикоррозионных покрытий.
Доктор Наир сказал: «Графеновая краска имеет хорошие шансы стать поистине революционным продуктом для отраслей, которые имеют дело с любой защитой от воздуха, погодных условий или агрессивных химикатов. К ним относятся, например, медицина, электроника и атомная промышленность или даже судостроение, и это лишь некоторые из немногих."
Доктор Ян Су, первый автор этой работы, добавил: «Графеновую краску можно наносить практически на любой материал, независимо от того, пластик ли это, металл или даже песок.
Например, пластиковые пленки, покрытые графеном, могут быть интересны для медицинской упаковки с точки зрения увеличения срока хранения, поскольку они менее проницаемы для воздуха и водяного пара, чем обычные покрытия. Кроме того, тонкие слои графеновой краски оптически прозрачны."