گرافن لوله‌ها را از خوردگی به وسیله باکتری‌ها محافظت می‌کند

گرافن، ماده کاربردی است که از یک لایه با ضخامت یک اتم کربن متشکل از کربن‌های متصل شده به یکدیگر، تشکیل شده است. اخیرا نشان داده شده است که این ماده می‌تواند باعث جلوگیری از زنگ زدن فولاد شود. از این رو، به زودی می‌توان از این ماده برای مقابله با باکتری‌هایی که لوله‌های فلزی را تخریب می‌کنند نیز استفاده کرد.

   در تاسیسات مربوط به فاضلاب‌ها، مانند تصفیه‌خانه‌ها، میکروب‌هایی که با عنوان باکتری‌های کاهنده سولفات[1] شناخته می‌شوند، اغلب سطح داخلی لوله‌ها و سایر تجهیزات را می‌پوشانند. با استفاده از آنچه که تحت عنوان “فیلم‌های زیستی[2]” شناخته می‌شوند، کلونی‌های باکتریایی حاصل می‌توانند در مدت زمان 10 روز پس از تمیز کردن لوله‌ها دوباره رشد کرده و آن‌ها را به دو روش اصلی تخریب کنند. در روش اول، میکروب‌ها با تنفس خود الکترون‌ها را از سطح فلز جدا می‌کنند. دوم اینکه، باکتری‌ها با مصرف مواد آلی موجود در آب باعث تولید سولفید هیدروژن خورنده می‌شوند.

   به عنوان یک راه حل، می‌توان از پوشش‌های پلیمری محافظ در داخل لوله‌ها استفاده کرد، اما ممکن است باکتری‌ها با تخریب نرم‌کننده‌های موجود در این مواد و با گذشت زمان، موجب شکننده شدن پلیمر و متعاقبا ترک خوردن و پوسته پوسته شدن آن شوند. این مواد از این طریق می‌توانند وارد جریان آب گردند. با توجه به این محدودیت‌های پیش آمده، گُویند چیلکور[3] محقق دانشکده معدن و فناوری داکوتای جنوبی، از گرافن به عنوان یک پوشش جایگزین استفاده کرد. در مرحله آزمایشگاهی، وی دریافت که تنها یک لایه از گرافن با ضخامت 1 نانومتر در جلوگیری از تشکیل باکتری‌های کاهنده سولفات بر روی سطوح داخلی لوله‌های فلزی بسیار موثر عمل می‌کنند. او در این باره می‌گوید:” گرافن می‌تواند بسیار آنتی‌باکتریال عمل کند. این ماده با القای فشار اکسیدکنندگی می‌تواند باکتری‌ها را از بین ببرد.

  افزون بر آنچه که گفته شد، باتوجه به اینکه گرافن یکی از مستحکم‌ترین مواد ساخته شده می‌باشد، باید بسیار با دوام‌تر از پلیمرهایی باشد که در حال حاضر به عنوان پوشش‌های محافظ مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین، مضاف بر این موارد، از آنجایی که گرافن رسانای بسیار خوب حرارت است، هنگام استفاده در لوله‌های مبدل حرارتی، بسیار بهتر از پلیمرها عمل می‌کند.


[1] Sulfate-reducing bacteria

[2] biofilms

[3] Govind Chilkoor

محصولات مرتبط

فهرست