Perlindungan graphene untuk artefak arkeologi

Lapisan dengan lapisan karbon lapisan tunggal melindungi terhadap kerusakan dan korosi

Lapisan graphene yang tak terlihat dapat melindungi artefak arkeologis yang berharga seperti sarkofagus Tutankhamun yang disepuh emas. © Griffith Institute / Universitas Oxford
membacakan

Lapisan Pelindung Tak Terlihat: Graphene "miracle material" dapat melindungi temuan arkeologis dan benda-benda lain dengan lebih baik dari kerusakan dan korosi. Bahkan satu lapisan graphene lapisan sudah cukup untuk membuat bahan berlapis emas atau berlapis logam dua kali lebih tahan terhadap titik-titik tekanan dan kerusakan, seperti yang ditunjukkan percobaan. Artefak unik dapat diselamatkan dari pembusukan.

Jika orang-orang dari budaya sebelumnya ingin melindungi karya seni mereka dari kerusakan waktu, mereka biasanya menutupinya dengan logam mulia - dengan emas. Lapisan tipis emas melindungi bahan yang mendasarinya dari korosi dan kerusakan, sebagaimana dibuktikan oleh sarkofagus emas Firaun Mesir Tutankhamen, topeng kematian berlapis emas, atau lukisan emas keemasan dari Jepang.

"Patung-patung Mesir dan Cina yang menarik yang dilapisi dengan film metal setebal kurang dari 200 nanometer dalam proses ini telah bertahan selama ribuan tahun, " kata Kaihao Zhang dari University of Illinois di Urbana-Champaign dan rekan-rekannya.

"Pagar rantai penghubung" terbuat dari atom karbon

Tetapi berkat graphene "bahan ajaib" modern, lapisan ini bahkan dapat dioptimalkan. Graphene terdiri dari lapisan atom karbon yang dihubungkan bersama dalam bentuk sarang lebah kisi heksagonal. Pengaturan yang tampaknya tidak spektakuler ini memberikan sifat mekanik dan elektrokimia graphene yang istimewa.

Apakah graphene juga cocok untuk perlindungan karya seni berlapis emas dan benda berlapis logam lainnya, para peneliti sekarang telah menyelidiki. Untuk percobaan mereka, mereka menggunakan bukan film paladium emas ultrathin sebagai bahan awal. Selain itu, mereka menguapkan lapisan graphene yang tebalnya hanya satu atom dengan bantuan proses yang dioptimalkan. pameran

Seperti pagar berantai berskala nano, lapisan graphene menutupi logam yang mendasarinya. Selanjutnya, Zhang dan rekan-rekannya menggunakan bahan kombinasi ini untuk melakukan tes stres, memaparkan mereka ke satu sisi, tekanan selektif, antara lain.

Perlindungan terhadap lekukan dan korosi

Hasilnya: "Bahkan lapisan atom graphene pada paladium membuatnya dua kali lebih tahan terhadap penyok dan titik-titik tekanan seperti lapisan yang seluruhnya terbuat dari logam, " kata rekan kerja Zhang Sameh Tawfick. "Bahan baru ini membuka kemungkinan baru yang menarik untuk melindungi bahkan struktur besar dengan pelapisan." Karena untuk menutupi ornamen logam seluruh bangunan dengan graphene, Graphene akan seukuran pinhead.

Menurut para ilmuwan, hasil mereka menunjukkan bahwa lapisan graphene bisa menjadi perlindungan tambahan yang efektif untuk benda berlapis logam. Akibatnya, lambung kapal atau bangunan, tetapi juga peralatan listrik, artefak arkeologis yang berharga atau perhiasan dapat dilindungi dari korosi dan kerusakan.

Lapisan lembut

Metode pengendapan uap yang dioptimalkan oleh Zhang dan timnya memungkinkan untuk melapisi benda sensitif bahkan dengan graphene, seperti yang mereka laporkan. Karena untuk pengendapan uap, meskipun suhu sekitar 1.100 derajat diperlukan, tetapi ini hanya akan berlangsung 30 detik. "Ini cukup pendek untuk mencegah degradasi panas material sambil tetap menghasilkan graphene kualitas sangat tinggi, " kata Zhang. (Materi Fungsional Tingkat Lanjut, 2018; doi: 10.1002 / adfm.201804068)

(Fakultas Teknik Universitas Illinois, 14.09.2018 - NPO)