We are searching data for your request:
Upon completion, a link will appear to access the found materials.
الجرافين ، مادة ديناميكية مصنوعة من صفيحة بسمك ذرة واحدة من ذرات الكربون المرتبطة ، سبق أن ثبت أنها تمنع الفولاذ من الصدأ. لكن سرعان ما ستشهد أيضًا استخدامًا في منع البكتيريا من تآكل الأنابيب المعدنية ، وفقًا لدراسة نشرت في المجلةACS نانو.
ذات صلة: مضخم الجرافيك الجديد يطلق العنان للترددات الجديدة في الطيف الكهرومغناطيسي
يمكن للجرافين أن يوقف التآكل البكتيري للأنابيب المعدنية
داخل مرافق معالجة مياه الصرف الصحي مثل محطات معالجة مياه الصرف الصحي ، غالبًا ما تستعمر الميكروبات المسماة بكتيريا تقليل الكبريتات الأسطح الداخلية للأنابيب وغيرها من المعدات ، وفقًا لتقرير نيو أطلس. تأخذ المستعمرات البكتيرية شكل ما يسميه العلماء "الأغشية الحيوية" ، ويمكن أن تتطور في غضون 10 أيام فقط بعد تنظيف الأنابيب - وبعد ذلك تحلل الأنابيب المعدنية إلى طرق أولية.
أولاً ، تقوم الميكروبات البكتيرية بإزالة الإلكترونات من سطح المعدن أثناء التنفس (أو التنفس). ثانيًا ، بينما تستهلك البكتيريا مادة عضوية من الماء ، فإنها تنتج كبريتيد الهيدروجين ، وهي مادة كيميائية تآكل الأنابيب المعدنية.
التغلب على حدود البكتيريا في طلاء الأنبوب المعدني
بينما يمكن تطبيق الطلاءات الواقية من البوليمر على الأجزاء الداخلية للأنابيب المعدنية ، يمكن أن تتحلل الطلاءات نفسها لأن البكتيريا تستهلك الملدنات الداخلية. بالإضافة إلى ذلك ، قد تصبح هذه الطلاءات الواقية هشة بمرور الوقت ، وتتشقق وتتقشر مباشرة من سطح الأنبوب ، وبعد ذلك تدخل في تيار الماء.
بسبب هذه القيود ، يفكر عالم أبحاث مدرسة ساوث داكوتا للمناجم والتكنولوجيا جوفيند تشيلكور في استخدام الجرافين كطلاء أولي بديل. خلال الاختبارات المعملية ، وجد تشيلكور أنه حتى طبقة الجرافين الواحدة - التي يبلغ سمكها أقل من 1 نانومتر - كانت فعالة للغاية في منع البكتيريا التي تقلل الكبريتات من الالتصاق بالسطح الداخلي للأنابيب المعدنية.
"الجرافين يمكن أن يكون مضادًا جدًا للميكروبات ،" قال تشيلكور ، وفقًا لتقرير نيو أطلس. "يمكن أن يسبب الإجهاد التأكسدي والبكتيريا تموت."
نظرًا لأن الجرافين هو أحد أقوى المواد التي صنعها الإنسان ، فمن المحتمل أيضًا أن يكون أكثر متانة من البوليمرات المستخدمة حاليًا في الطلاءات الواقية. كما لو أن هذا لم يكن كافيًا ، فإن الجرافين أيضًا موصل حراريًا جدًا ، مما يعني أنه يجب أن يكون أداءً أفضل بكثير من البوليمرات عند استخدامه في أنابيب التبادل الحراري.
