Un revêtement à base de graphène en cours de développement à UB maintient un morceau d'acier sans rouille (premier plan), en comparaison frappante avec une tôle d'acier rouillée (arrière-plan).
(Phys.org) -- Les chercheurs de l'Université de Buffalo font des progrès significatifs sur l'acier antirouille en utilisant un composite à base de graphène qui pourrait servir d'alternative non toxique aux revêtements contenant du chrome hexavalent, un cancérigène probable.
Dans les premières expériences des scientifiques, les pièces d'acier revêtues du vernis high-tech ne sont restées sans rouille que quelques jours lorsqu'elles sont immergées en continu dans l'eau salée, un environnement qui accélère la corrosion.
En ajustant la concentration et la dispersion du graphène au sein du composite, les chercheurs ont augmenté à environ un mois la durée pendant laquelle l'acier traité peut survivre dans la saumure. (Parce que la saumure est un environnement extrêmement dur, le temps de survie de l'acier revêtu dans le monde réel serait plusieurs fois plus long.)
Les chimistes de l'UB à la tête du projet sont Sarbajit Banerjee, Doctorat, un professeur assistant, et Robert Dennis, un doctorant. Leur prochaine étape consiste à utiliser un 50 $, 000 000 de l'Institut de prévention de la pollution de l'État de New York pour améliorer le pouvoir durable du composite de graphène, ainsi que la qualité de sa finition.
Tata Acier, une entreprise internationale qui a déjà financé les projets de Banerjee, a aidé les scientifiques à tester des échantillons de plus grande taille, dit Banerjee.
La mise sur le marché du revêtement pourrait non seulement bénéficier à la santé publique, mais aussi sauver des emplois, dirent Dennis et Banerjee.
"Notre produit peut être conçu pour fonctionner avec le matériel existant de nombreuses usines spécialisées dans la galvanoplastie au chrome, y compris les ateliers d'emploi dans l'ouest de New York qui se sont développés autour de Bethlehem Steel, " Banerjee a déclaré. "Cela pourrait donner aux usines une chance de se réinventer de manière saine dans un environnement réglementaire qui devient de plus en plus sévère en ce qui concerne la pollution au chrome."
Graphène, le matériau le plus fin et le plus résistant connu de l'homme, se compose d'une seule couche d'atomes de carbone liés dans un arrangement en nid d'abeille.
Les propriétés hydrophobes et conductrices du matériau peuvent aider à prévenir la corrosion, repousser l'eau et retarder les réactions électrochimiques qui transforment le fer en oxyde de fer, ou de la rouille, dit Banerjee.
Les chercheurs de l'UB développent des revêtements anti-corrosion à base de graphène. Ici, trois solutions pour l'acier antirouille contiennent des quantités variables de graphène.
Bureau des sciences de l'UB, Technology Transfer and Economic Outreach (STOR) a déposé une demande de brevet provisoire pour protéger le revêtement que Banerjee et Dennis raffinent. En tant que sponsor de la recherche et grâce à la contribution inventive des employés de Tata, Tata Steel détient également certains droits sur la technologie.
"Tata Steel a toujours fait preuve de leadership en motivant la recherche innovante et le développement de produits en tirant parti de partenariats avec des universités. UB a été l'un de nos choix pour le développement de technologies de revêtement de pointe sur substrat en acier, " a déclaré Debashish Bhattacharjee, Doctorat, le directeur du groupe pour la recherche de Tata Steel, Développement et technologie.
« Le développement d'une alternative écologique au chrome hexavalent révolutionnerait véritablement ce secteur, " a déclaré Anahita Williamson, Doctorat, directeur du New York State Pollution Prevention Institute (NYSP2I), un centre de recherche et de transfert de technologie financé par le Département de la conservation de l'environnement de l'État de New York. « L'industrie du placage de métaux a identifié cela comme un projet de recherche hautement prioritaire et NYSP2I est ravi de soutenir les chercheurs de l'UB dans leurs efforts pour développer des solutions.
L'Institut de prévention de la pollution de l'État de New York, dont le siège est au Rochester Institute of Technology (RIT), est un partenariat entre RIT, Université Clarkson, Institut polytechnique Rensselaer, UB et le réseau de l'État des centres régionaux de développement technologique.
