#فولاد #ضد_زنگ :

محققان دانشگاه بوفالو نیویورک پیشرفت های خوبی در تهیه فولاد ضد زنگ داشته اند و سعی دارند با استفاده از #کامپوزیت گرافنی جایگزینی غیر سمی برای پوشش دهی کنونی پیدا کنند که حاوی کروم است و سرطان زاست. این دانشمندان در اولین تحقیقات خود قطعات فولاد پوششی را به طور مداوم در آب شور قرار دادند که فرایند زنگ زدگی را سرعت می دهد و مشاهده کردند که فولاد تنها برای چند روز در مقابل زنگ زدگی مقاومت نمود. ولی با به کارگیری کامپوزیت گرافنی توانستند این مدت زمان را به یک ماه برسانند. آب شور محیطی ایجاد می کند که زنگ زدگی خیلی سریع رخ دهد و در حالت طبیعی و محیط بیرون این مدت زمان مقاومت خیلی طولانی تر می شود. حال این محققان سعی دارند به کار خود ادامه دهند و قدرت مقاومت کامپوزیت گرافنی را افزایش دهند. ظاهرا کارخانه تاتا استیل در تامین مالی این پروژه ها نقشی اساسی داشته است. با ورود چنین پوششی به بازار نه تنها سلامت عمومی جامعه دیگر به خطر نمی افتد بلکه ایجاد شغل خواهد نمود. همچنین این محصول با تجهیزات فعلی بسیاری از کارخانه هایی که فولاد ضد زنگ تهیه می کنند سازگار است. #گرافن نازک ترین و مقاوم ترین ماده ای است که تاکنون شناخته شده است و به تک لایه­هایی از اتم های کربن گفته می شود که ساختاری شبیه به کندوی عسل دارند. ویژگی ضد آب بودن و رسانایی این ماده موجب ضد زنگ بودن آن شده است. از نفوذ آب و واکنش های الکتروشیمیایی که آهن را به اکسید آهن تبدیل می کند جلوگیری می نماید.

امکان کاهش #اصطکاک و نزدیک کردن آن به صفر با #گرافن


نتایج شبیه‌سازی و آزمایش‌ها نشان می‌دهد که گرافن می‌تواند به عنوان ابرروانساز مورد استفاده قرار گیرد. با استفاده از گرافن امکان کاهش اصطکاک و رساندن آن به صفر وجود دارد.
نتایج یافته‌های محققان نشان می‌دهد که می‌توان از گرافن به عنوان پوشش لغزنده در قطعات مختلف ماشین‌ها استفاده کرد. همچنین این ماده در حوزه سوئیچ‌های الکترونیکی قابل استفاده است. فیزیک‌دانان دانشگاه بازل روی خواص لغزندگی و روانسازی گرافن در مقیاس نانومتری تحقیقاتی انجام داده‌اند. نتایج کار آن‌ها نشان داد که این ماده می‌تواند اصطکاک را به صفر نزدیک کرده و مقدار انرژی از دست رفته را کاهش دهد.

در آینده، گرافن می‌تواند به عنوان لایه نازک برای ایجاد خاصیت #روان‌سازی استفاده شود. این ویژگی، ابرروان‌سازی نام دارد. استفاده از گرافن در قطعات الکترونیکی و الکترومکانیکی هم موجب روانسازی شده و هم عمر قطعات را افزایش می‌دهد.
این گروه تحقیقاتی هم به صورت محاسباتی و هم عملی نشان دادند که گرافن می‌تواند روانساز مناسبی باشد. برای رسیدن به خاصیت ابرروانسازی، باید نوارهای دو بعدی از گرافن را مورد استفاده قرار داد. محاسبات کامپیوتری نشان می‌دهد که رفتار این نوار گرافنی هنگام حرکت دو قطعه روی هم چگونه است. آن‌ها دریافتند که گرافن می‌تواند یک ابرروانساز باشد.
با مطالعه روبان‌های گرافنی، محققان امیدوارند که اطلاعات بیشتری درباره رفتار گرافن به دست آورند. بررسی خواص مکانیکی گرافن می‌تواند مسیر استفاده از این ماده را به عنوان سوئیچ‌های میکرومکانیکی هموار کند. در آینده نزدیک سوئیچ‌های نانومکانیکی می‌توانند جایگزین سوئیچ‌های الکترونیکی شوند؛ با این کار انرژی کمتری نسبت به #ترانزیستور ها مصرف می‌شود.
نتایج این پروژه نشان می‌دهد که گرافن می‌تواند موجب حرکت بدون اصطکاک شود. بنابراین می‌توان با اعمال فشاری در حدود 2 تا 200 پیکونیوتن، دو روبان گرافنی 5 در 50 نانومتری را روی هم حرکت داد.
محققان این پروژه معتقداند که نتایج این پروژه می‌تواند به درک بهتر دستکاری شیمیایی در مقیاس نانومتری کمک شایانی کند.
نتایج این پروژه در نشریه Science منتشر شده است. @mech_engineering