تاثیر شگفت انگیز گرافین در جلوگیری از خوردگی باکتریایی لوله‌ها



اخبار,اخبار علمی,خوردگی باکتریایی لوله‌ها
پژوهشگران "دانشکده فناوری و معادن دانشگاه داکوتای جنوبی"(South Dakota School of Mines & Technology) آمریکا در مطالعه اخیرشان اظهار کرده‌اند گرافین می‌تواند از خوردگی باکتریایی لوله‌ها جلوگیری کند.

به گزارش ایسنا و به نقل از گیزمگ، گرافین ماده بسیار مفیدی است که از یک ورق ضخیم تک اتمی از اتم‌های کربن تشکیل شده است. پیشتر محققان دریافته بودند که این ماده سبب جلوگیری از زنگ زدن فولاد می‌شود. حال محققان آمریکای ادعا کرده‌اند از گرافین می‌توان برای جلوگیری از خوردگی باکتریایی لوله‌ها نیز استفاده کرد.

 

در تصفیه خانه‌ها مانند تاسیسات تصفیه فاضلاب، میکروب‌هایی که به عنوان باکتری‌های کاهش دهنده سولفات شناخته می‌شوند، غالباً سطح داخلی لوله‌ها و سایر تجهیزات را پر می‌کنند. با توجه به موضوع "زیست لایه"(biofilms) باکتری‌ها می‌توانند در مدت زمان ۱۰ روز پس از تمیز کردن لوله‌ها درون آنها رشد کنند و لوله‌ها را طی دو فرایند تخریب کنند.

 

نخست، میکروب‌ها هنگام تنفس، الکترون‌ها را از سطح فلز استخراج می‌کنند و در مرحله بعد نیز باکتری‌ها مواد آلی موجود در آب را مصرف می‌کنند و سولفید هیدروژن خورنده تولید می‌کنند.

 

سولفید هیدروژن(Hydrogen sulfide) گازی بیرنگ، سمی و آتشگیر است که بوی آن شبیه به بوی تخم مرغ فاسد است.

 

و در حالی که می‌توان از پوشش‌های پلیمری محافظ در داخل لوله‌ها استفاده کرد، ممکن است این مواد به دلیل باکتری‌های روان کننده موجود در آنها از بین بروند. علاوه بر این، چنین پوشش‌هایی می‌توانند با گذشت زمان شکننده شوند و ترک خورده و پوسته پوسته شوند و وارد جریان آب شوند.

 

با چنین محدودیت‌هایی، "گوویند چیلکور"(Govind Chilkoor) محقق آمریکایی تصمیم گرفت از گرافین به عنوان یک پوشش استفاده کند. در آزمایشات آزمایشگاهی او دریافت حتی یک لایه از گرافین که ضخامت آن کمتر از یک نانومتر است می‌تواند با کاهش باکتری‌های تولید کننده سولفید هیدروژن از خوردگی آنها جلوگیری کند.

 

گوویند چیلکور گفت: گرافین دارای خاصیت ضد میکروبی بسیاری است. گرافین می‌تواند "استرس اکسیداتیو"(Oxidative stress) ایجاد کند و توسط آن باکتری‌ها را از بین ببرد.

 

"استرس اکسیداتیو"(Oxidative stress) بازتاب‌دهنده عدم تعادل میان تظاهرات سیستماتیک "گونه‌های فعال(واکنش‌پذیر) اکسیژن" (ROS) و توانایی یک سیستم زیستی در خنثی سازی و مهار میانجی‌های سمی آن یا ترمیم آسیب‌های وارده است.

 

علاوه بر این، با توجه به اینکه گرافین یکی از قوی‌ترین مواد ساخت بشر است، باید بسیار با دوام‌تر از پلیمرهایی باشد که در حال حاضر در پوشش‌های محافظ مورد استفاده قرار می‌گیرند زیرا گرافین از نظر حرارتی بسیار رسانا است و هنگام استفاده در لوله‌های مبدل حرارتی ، بهتر از پلیمرها عمل می‌کند.

 

 

مطالب پیشنهادی,وبگردی
 

    ----------------        سیــاست و اقتصــاد با بیتوتــــه      ------------------

    

    ----------------        همچنین در بیتوته بخوانید       -----------------------