Óxido de grafeno sem poros oferece proteção superior


A equipe de pesquisa da Universidade de Kumamotosob a direção do Professor Assistente Kazuto Hatakeyama e do Professor Shintaro Ida do Instituto de Nanomateriais Industriais, relatou um avanço inovador em filmes de barreira de íons de hidrogênio utilizando óxido de grafeno (GO) sem poros internos em um estudo publicado em Pequeno. Melhorias significativas em revestimentos protetores para uma variedade de aplicações serão possíveis com este novo método.

Óxido de grafeno sem poros oferece proteção superior

Em seu estudo, os cientistas conseguiram criar efetivamente uma película fina a partir de um novo tipo de óxido de grafeno sem poros. Como o GO tem um histórico de forte condutividade iônica, usá-lo como uma barreira iônica provou ser difícil. Por outro lado, os pesquisadores produziram um materials com qualidades de barreira de íons de hidrogênio significativamente melhores removendo os poros internos.

Dados de condutividade de prótons fora do plano da espectroscopia de impedância CA mostram que o novo filme de óxido de grafeno tem desempenho até 100.000 vezes melhor em termos de barreira de íons de hidrogênio do que os filmes GO padrão. Essa inovação foi ainda mais validada em testes pela camada de óxido de grafeno não porosa, que protegeu com sucesso a folha de lítio de gotículas de água e interrompeu qualquer interação entre os dois.

Crédito da imagem: Dabarti CGI/Shutterstock.com

O estudo demonstrou ainda que os íons de hidrogênio passam pelos poros no GO convencional, enfatizando o quão importante é fechar esses poros para melhorar as propriedades de barreira. Esse desenvolvimento fornece novas oportunidades para o uso de revestimentos protetores, infraestrutura de hidrogênio e prevenção de ferrugem.

O estudo representa um grande avanço no campo da ciência dos materiais e pode resultar no desenvolvimento de revestimentos com qualidades de proteção aprimoradas no futuro.

No futuro, planejamos aproveitar o desempenho da barreira de íons de hidrogênio para aplicações práticas, ao mesmo tempo em que abordamos os desafios impostos pelos “poros” na estrutura do GO para desbloquear funcionalidades adicionais.

Hatakeyama, Professor Assistente, Universidade de Kumamoto

Referência do periódico:

Tsugawa, T., e outros. (2024) Propriedade anômala de bloqueio de prótons da membrana de óxido de grafeno sem poros. Pequeno. doi.org/10.1002/smll.202400707

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