Графеновые лакокрасочные материалы – когда краска прочнее стали

Ржавление металлов представляет собой большую проблему для современной промышленности. Чтобы решить ее, придумывают все новые и новые антикоррозионные меры, но далеко не все они являются эффективными, безопасными и доступными.

К примеру, самый надежный метод защиты от коррозии – гальванизация – имеет множество недостатков, в том числе большое энергопотребление и загрязнение окружающей среды. Недавно на замену гальванизации была предложена принципиально новая методика – покрытие металлических изделий специальной графеновой краской. Ее уже назвали настоящим материалом будущего.

Графеновый порошок к содержанию ↑

Что такое графеновая краска

Графен представляет собой одну из модификаций углерода, которая была открыта в 80-х годах прошлого века. С тех пор термин «графен» стал обозначать многослойный графит – материал, обладающий огромной прочностью и повышенной теплопроводностью.

Позже на его основе сделали двухмерную углеродистую пленку толщиной в один атом, которая при контакте с кислородом преобразуется в оксид графена. Это вещество может покрыть собой любые поверхности. Его структура — своеобразное сито, пропускающее только молекулы меньше определенного размера.

Структура графена

Важно! Ученые смогли пойти еще дальше и вовсе закрыть все мелкие поры в структуре графена. Такая пленка вообще не пропускает жидкости, газы, химикаты.

Поскольку графен более крепкий, чем сталь, обладает высокой химической и термической стабильностью, его сразу стали пытаться вводить в различные антикоррозионные покрытия, краски. Благодаря способности проводить тепло ученые даже пробуют делать из него стеновые материалы, которые могут накапливать солнечную энергию и сильно сокращать затраты на отопление зданий.

У немодифицированного графена только один недостаток – он красит поверхности лишь в черный цвет, а это часто не подходит для обычных потребителей и домовладельцев. Но после модификации этот минус устраняется, и современная графеновая краска по виду и эстетике не отличается от аналогов.

Свойства и способ производства

Из-за присутствия графена в составе покрытие, которое образуется после высыхания краски, получается очень тонким, гибким, легким и прочным. Оно прекрасно проводит тепло и электричество и защищает металлы от коррозии.

Справка! Графен также вводят в краски на основе гашеной извести для внутренних работ. Такие материалы остаются дышащими и не нарушают микроклимат в доме.

Для производства графеновой краски используется метод диспергирования – растворения веществ в воде. При этом применяется специальный окисленный гидрофильный графен в комбинации с оксидом графена.

Готовый раствор можно использовать как для обычного окрашивания поверхностей, так и для распыления с целью создания токопроводящих покрытий. Метод разведения графена в органических растворителях не получил распространения из-за токсичности готовой продукции.

Где применяется материал

Графеновая краска может сделать настоящий переворот в науке и технике. Она пригодна для нанесения на любые основания, причем не только на ровные, но и на те, которые состоят из отдельных частиц (например, на песок).

Краска для волос на основе графена

Результатом обработки будет исключение проникновения жидкости и воздуха, что полностью предотвратит коррозию. Краска идеально подходит для бытовых нужд, а также для промышленного использования в таких сферах:

атомной энергетике;
изготовлении медицинского оборудования;
создании суперконденсаторов и т.д.

к содержанию ↑

Продукция с графеном

Самой известной и востребованной на рынке сейчас является краска с графеном марки Graphenstone GrafClean. Она выпускается в объемах 1, 4, 12,5 л и предназначена для наружных и внутренних работ.

Важно! Материал — экологически чистый, не содержит токсичных компонентов и не выделяет испарений после нанесения.

Краска дает красивое матовое покрытие и характеризуется такими свойствами:

высокой укрывистостью;
малым расходом, экономичностью (1 л/16 м²);
классом истирания – 1;
возможностью мыть (в том числе химическими средствами);
паропроницаемостью;
эластичностью;
отличной адгезией.

Материал способен поглощать и удерживать в себе неприятные запахи и вредные вещества из воздуха. Он не желтеет со временем, предотвращает появление конденсата.

Графеновую краску можно использовать на старых и новых основаниях. Она подходит для работ по металлу, кирпичу, бетону, окрашенным поверхностям, штукатурке, гипсу, обоям, сборным плитам, дереву.

Адгезионная антикоррозийная грунтовка Graphenstone

Важно! Благодаря влагостойкости краска пригодна для гидроизоляции фундаментов и подземных железобетонных конструкций.

Пока приобрести такой материал можно не в каждом магазине, но постепенно он займет лидирующие позиции и вытеснит часть ЛКМ с меньшей эффективностью и более скромными эксплуатационными свойствами.

Добавление графена в защитные покрытия

Производитель специализированных и потребительских химикалий из Великобритании объявил, что собирается стать первой компанией, коммерциализирующей графен в высокоэффективных защитных красках.

Компания James Briggs Ltd. со штаб-квартирой в Олдхэм, Англия, заключила соглашение о совместных разработках с Applied Graphene Materials PLC (AGM), компанией, занимающейся производством и дисперсией, а также разработками приложений для графена.

Ранее в этом месяце было объявлено, что партнерство позволит техническому центру James Briggs начать включение графеновых нанопластинок в их существующий состав красок с целью запуска новой линейки высокопроизводительных праймеров в начале 2017 года.

Официальные лица James Briggs указали, что они ожидают, что введение прогрессивного материала, впервые выделенного в Университете Манчестера, позволит значительно улучшить защитные свойства новой линейки.

Кроме того, обе компании будут объединять свои усилия для совместной работы над потенциальными применениями для смазочных продуктов, которые приобретают улучшенные фрикционные свойства благодаря применению графена.

«Мы заинтересованы в том, чтобы стать первой компанией специализированных химикалий и покрытий, которая воспользуется этой захватывающей новой технологией», — сказал генеральный директор James Briggs Тим Пью.

«Детальное понимание того, что AGM привносит максимальные характеристики графена, впечатляет, и мы с нетерпением ожидаем быстрого включения этого материала в наш собственный обширный ассортимент продукции с высокой производительностью».

Графен в антикоррозионных покрытиях

Сотрудничество началось после того, как компания AGM, базирующаяся в Редкар, Англия, объявила, что она достигла выдающихся результатов производительности от подтверждения концепции исследования до использования графена в антикоррозионных покрытиях. PRA, независимая исследовательская консалтинговая фирма, по сообщениям, оценивала производительность ускоренными погодными условиями и антикоррозионными испытаниями стандарта ISO.

По данным компании, ее графеновый материал способен обеспечить шестикратное улучшение барьерных и антикоррозионных свойств при низких уровнях загрузки.

Положительные результаты испытаний позволили AMG ускорить исполнение соглашения совместных разработок в мировой лакокрасочной промышленности, сказал он.

Президент компании AGM Джон Мэббитт сообщил газете северной Англии Northern Echo, что эти «исследования, одобренные в отрасли», поддерживающие требования коррозионной защиты графена ставит AGM в выигрышное положение.

Кроме того, он добавил: «Некоторые из добавок, используемых исторически для барьерной защиты, такие как хромат, активно удаляются. Это является стимулом, заставляющим компании думать о материалах, которые они могут использовать, и открывает двери для нас».

Мэббитт отметил, что компания потратила тысячи часов работы, чтобы доказать значимость потенциального вклада графена в краски и покрытия, полимеры, масла и смазки.

Продолжение проектно-исследовательских разработок

AGM, которая недавно объявила о 8,5 млн фунтов стерлингов (около 10,9 млн долларов США) акций предлагает помочь создать новые рабочие места и поддержать работу с графеном, рассчитывает увеличить штат и расширить свою деятельность, согласно Echo. В настоящее время она имеет в штате 40 человек.

Сообщается, что компания также обеспечивает поддержку Отделению защитных покрытий и покрытий, применяемых в судостроении Sherwin-Williams и управлению защиты от коррозии TWI Limited, добавляет газета. Представители компании также сказали, что партнерство с James Briggs будет сопровождаться аналогичными сделками.

AGM объяснила, что James Briggs является разработчиком рецептур и поставщиком аэрозольных красок и высокоэффективных материалов для известных брендов отрасли через многочисленные рынки.

«James Briggs отличная компания, но у нас есть и другие обязательства, которые, мы надеемся, приведут к большему количеству результатов в не слишком отдаленном будущем», — сказал Мэббитт.

«Мы работаем с Sherwin и TWI; Sherwin является крупнейшим производителем лакокрасочной продукции во всем мире, поэтому мы считаем, у нас есть прекрасный партнер по развитию», — добавил он.

материалы по теме

Антивандальные материалы

Новые технологии достаточно прочно входят в нашу жизнь. Постепенно ими наполняются все сферы: от отдыха до проведения ремонта в квартире или строительства дома. Сегодня речь пойдет о новых материалах, которые появились на строительном рынке, а именно антивандальные покрытия.

Графеновый хайп

Едва утихла наноистерия, как поднимается новая волна.

Графеновое масло, графеновые ракетки, графеновая одежда и наконец графеновое защитное покрытие для автомобилей.

Естественно у меня ( да и не только ) возник интерес. Неужто свершилась очередная революция и пока я полировал автомобили треклятым «триэмом», всё в мире уже перевернулось?

К счастью сегодня можно легко найти ответ практически на любой вопрос.

Как по мне, так всё достаточно доходчиво рассказано. Повторяться не вижу смысла.
Вот кстати сайт упомянутый в видео, где можно ознакомится с наработками — graphene-flagship.eu/innovation/products/

А что-же с графеновым покрытием?

Первое что выдал мне поисковик по запросу «графеновое покрытие», так это сайт известного в кругу детейлеров магазина, где продаётся то самое покрытие.
Вот его заявленные характеристики:
«Твердость 10H, 7+ лет защиты
Наше самое долговечное покрытие!
Менее склонен к образованию водяных пятен
Более высокая устойчивость к пятнам от насекомых, сока, помета и т. Д.
Повышенная устойчивость к царапинам во время мойки
Легче наносить, чем предыдущие керамические покрытия
Увеличенная глубина и четкость всех поверхностей
Меньший угол скольжения с отводом воды под углами менее 10-15 °
Более высокие краевые углы в среднем 110-118 °
Подана заявка на патент, UV Tracing Technology ™
Допустимо нанесение на все окрашенные поверхности, стекло, фары, хром, отделку, диски!»

10Н — это сильно. Особенно без объяснения что они мерили и как. Но это мелочи. Главное ошарашить потребителя.

Пока читал описание, на сайте, тут же вылезло окошко с предложением задать вопрос.
Естественно вопрос есть и довольно простой.
Отправляю сообщение — «Здравствуйте. Интересуют лабораторные подтверждения заявленных свойств продаваемого вами»

Утром приходит ответ — «Производитель не заявлял подобных документов. Вы можете самостоятельно запросить у производителя данную информацию.»

Продавец перевёл стрелку. Что предсказуемо.

Естественно лезу на сайт производителя, нахожу продукт который предлагает магазин и открываю отзывы клиентов.

Среди восторженных есть и довольно интересные, из которых можно понять что же это за продукт.
Естественно никто так и не написал, проверял ли он его на твёрдость или нет. Но написали о том что гидрофоб пропадает уже через пару недель. Что собственно и не новость. Такое случается и с другими покрытиями. Много жалоб на то что даже при соблюдении технологии, на лаке вылезают пятна, которые невозможно убрать. Что характеризует товар как качественную керамикужидкое стекло . Пишут что нельзя наносить вторым слоем, так как быстро дубеет и превращается практически в камень. Что делает людям нервы.
Ну и сетуют на обратную связь с производителем, сетуя на то что с ними зачастую невозможно связаться и получить компенсацию.
И это на родине производителя.

Вывод из всего этого я могу сделать такой. Графеновое покрытие это очередная попытка заработать на неведомом продукте. Сам состав судя по отзывам мало чем отличается от всего многообразия подобных продуктов не имеющих в названии слова «графен». Каких-то сверхестественных свойств он не имеет. Предоставить доказательств заявленных характеристик не может ни продавец, ни производитель.

А что у нас ? У нас всё как всегда. Если что-то идёт не так, то вас отошлют в Америку, к производителю.

Графен конечно материал перспективный и судя по всему эту новую волну хайпа, теперь уже на графене, ждёт то же что и волну с «нано».

Если конечно не случится настоящей научной революции .

Графеновая краска в будущем избавит нас от коррозии

344 просмотра

21:18, 13 сент. 2014 г.

Графен: на пороге двумерной электроники

Пластина с материалом в руках лауреата Нобелевской премии по физике 2010 года Константина НовоселоваКоммерческое использование нового материала станет возможным уже через пару летПрошло десять лет с момента экспериментального открытия графена, первого.

Графену с дефектам нашли применение в топливных элементах

Физики из США показали, что локальные дефекты в кристаллической структуре однослойного графена могут привести к эффективному переносу протонов через него. Это может найти применение в конструкции топливных батарей будущего. Результаты своих исследований.

Впервые произведен гибкий дисплей на основе графена

Гибкий дисплей, включающий графен в электронику пикселей, был успешно продемонстрирован Кэмбриджским центром графена и Plastic Logic, сообщает Phys.org. Это первый раз, когда графен используется в гибком устройстве на базе транзисторов. Партнерство между.

Китайские физики предлагают создать пятиконечную версию графена

Китайские физики нашли конкурента графену — по их расчетам, похожая на него другая «плоская» форма углерода, состоящая из «пятерок» атомов, обладает схожими физическими свойствами, а также будет полупроводником, что расширит возможности по его применению.

Ученые создали двухслойный бронежилет толщиной в атом

Учёные создали бронежилет, он имеет толщину в один атом. Новинка не вышла за пределы научных лабораторий. По мнению исследователей, изобретение имеет реальные перспективы, речь идет о материале под названием графен.На основе нового материала физики стали.

Сверхпроводящий графен скоро реальность

Свойства этого, толщиной в один атом углерода, материала, и так поражают своей уникальность. Исследователи обнаружили способ сделать графен сверхпроводящим. КПД электронных компонентов будет составлять 100%.Удалось это ученым кафедры энергетики Стэнфордского.

Ученые объяснили редкость межзвездного молекулярного кислорода

Кислород — третий по распространенности элемент во Вселенной, после водорода и гелия, и в 1970-х годах астрономы предсказали, что молекулярный кислород должен быть третьей по распространенности межзвездной молекулой, после молекулярного водорода (H2).

Ученый предложил использовать графен для парашютов

Группа исследователей из университета Zhejiang (Китае) разработала уникальный графеновый аэрогель. Новый материал так легок, что может находиться на лепестках цветка, не сминая их.Один из разработчиков, профессор Gao Chao считает, что парашют, изготовленный.

Главные новости

Европарламент обеспокоен: Москва и Минск продолжают сотрудничать07 окт. 2021 г., 8:44
Надежда Оболенцева рассказала о бывших мужьях и желании стать матерью: «Сомневаюсь.07 окт. 2021 г., 12:03
Агата Муцениеце, Виктория Дайнеко, Варвара Шмыкова и другие на премьере фильма «Не.07 окт. 2021 г., 8:52

В сети пишут, что скоро батончики «Баунти» пропадут с магазинов и на это есть причина. 07 окт. 2021 г. 8:16
В Financial Times считают, что падение цен на газ связано со словами Путина 07 окт. 2021 г. 9:16
«Надеемся»: Китай хочет от США прагматичности и взаимоуважения 07 окт. 2021 г. 9:56
День рождения Владимира Путина: президенту — 69 07 окт. 2021 г. 9:00
В Киеве объяснили, что мешает устроить встречу Зеленского и Путина 07 окт. 2021 г. 8:28
Маршрут президента: как афганский лидер Ашраф Гани бежал из страны 07 окт. 2021 г. 9:40
В сети обсуждают повзрослевших сыновей Бритни Спирс и Кевина Федерлайна 07 окт. 2021 г. 10:03
Мужчина проснулся от того, что его укусило за шею маленькое животное, но не обратил. 07 окт. 2021 г. 10:18
Светлана Ходченкова, Ксения Собчак, Полина Гагарина, Александра Бортич на премьере. 07 окт. 2021 г. 16:21
Игры на издевательство: в Великобритании пожаловались на Россию 07 окт. 2021 г. 16:39
Модная битва: Ким Кардашьян против Ренаты Литвиновой 07 окт. 2021 г. 7:48
Депутат Госдумы рассказала о новой вехе в российской истории 07 окт. 2021 г. 10:57
Бывшая жена Андрея Аршавина Алиса Казьмина рассказала о состоянии своего здоровья. 07 окт. 2021 г. 9:32

Свежие новости
Новости политики
Новости Украины
Новости шоу-бизнеса
Новости России

Лучший форум
Политический форум
Форум семей
Женский форум
Автофорум

Блоги
Авторские блоги
Блоги о политике
Личные хобби
Фото блоги

О проекте
Контакты и реклама
Правообладателям
Сотрудничество
Редакция портала

Мы в соц. сетях:

Графен: в 200 раз прочнее стали, в 1000 раз легче бумаги

В 2004 году двое ученых из Манчестерского университета провели обманчиво простой эксперимент с потенциально изменяющими мир последствиями. Исследователи Андре Гейм и Константин Новоселов экспериментировали с графитом, материалом на кончике карандаша. Графит состоит из супертонких листов чистого углерода, уложенных друг на друга. Гейм и Новоселов хотели посмотреть, смогут ли они выделить один лист графита, тонкий слой углерода толщиной всего в один атом с помощью липкой ленты.

Метод липкой ленты сработал. Выделив однослойный углеродный лист, Гейм и Новоселов открыли совершенно новый материал под названием графен, который теперь считается самым прочным, легким и наиболее электропроводящим веществом на Земле.

В 2010 году Гейм и Новоселов разделили Нобелевскую премию по физике за открытие графена, и исследователи по всему миру начали настаивать на способах использования этого замечательного «сверхматериала» для создания более мощных и долговечных батарей, более быстрых микрочипов, гибких схем, имплантируемых биосенсоров и т.д. Десять лет спустя графен все еще не оправдал своих обещаний, но инсайдеры уверены, что в ближайшие несколько лет мы наконец увидим смартфоны, электромобили и датчики, использующие технологию на основе графена.

Почему графен — это сверхматериал?

Он в 200 раз прочнее стали по весу.
Он в 1000 раз легче бумаги.
Он прозрачен на 98 процентов.
Он проводит электричество лучше, чем любой другой известный материал при комнатной температуре.
Он может преобразовывать свет любой длины волны в ток.
И, наконец, что не менее важно, графен состоит из углерода, четвертого по распространенности элемента во Вселенной, так что вряд ли мы его исчерпаем.

А недавнее открытие может добавить еще одну сверхдержаву в список хвастовства графена. Когда 2 слоя материала слегка повернуты относительно друг друга — смещение ровно на 1,1 градуса — графен становится сверхпроводником. Сверхпроводники — это самый редкий класс материалов, которые проводят электричество абсолютно без сопротивления и с нулевым нагревом.

Открытие «магического угла» графена потрясло научное сообщество. Хотя эксперимент проводился при экстремально низких температурах, он открыл возможность того, что, комбинируя графен с другими сверхпроводящими элементами, можно радикально повысить энергоэффективность всего, от гаджетов до автомобилей и целых электрических сетей.

Другое использование графена

Хотя графеновые батареи могут быть первыми на рынке, исследователи заняты разработкой множества других приложений для этого чудо-материала.

Биосенсоры — это большое дело. Можно только представить невероятно тонкий и гибкий чип, который можно ввести в кровоток для отслеживания данных о состоянии здоровья в режиме реального времени, таких как уровень инсулина или артериальное давление. Или графеновый интерфейс, который посылает сигналы в мозг назад и вперед, чтобы обнаружить приближающийся эпилептический припадок или даже предотвратить его. Тонкие растягивающиеся датчики также можно носить на коже или вплетать в ткань одежды.

Фотоника — еще одна область, в которой уже используется графен. Интегрируя графен в светочувствительные чипы, камеры и другие датчики могут значительно повысить чувствительность даже к самым слабым световым волнам в видимом и невидимом спектрах. Это улучшит не только качество изображений с камер и телескопов, но и медицинских изображений.

Еще одно перспективное применение графена — фильтрация. Простые фильтры для очистки воды, построенные из полимеров графена, могут связываться с органическими и неорганическими загрязнителями в питьевой воде.

Новое в блогах

Сообщество «Наука будущего»

Графеновая краска преобразует энергию солнца в электричество

Графен, сравнительно недавно открытое вещество, может существенно изменить наши представления об источниках энергии. На его основе можно создавать аккумуляторные батареи, а сегодня было объявлено о создании солнечной краски, в состав которой входит графен. Она поглощает энергию солнечного света и трансформирует ее в электричество.

Солнечную краску разработали ученые из Университета Манчестера совместно со специалистами Национального университета Сингапура.

По информации веб-ресурса Dvice, ею можно покрывать стены жилых домов и офисных зданий для генерации электрической энергии.

Проекты по превращению наружных стен домов в источники энергии существуют уже несколько лет, но в каждом из них фигурируют солнечные батареи — именно ими предлагается покрывать стены и крыши, но их существенным недостатком является высокая стоимость наряду со значительными габаритами.

Солнечная краска же, наоборот, имеет минимальную толщину, да и стоимость ее не должна быть слишком высокой, поскольку производство графена не требует значительных финансовых вливаний.

Преимуществом графена, помимо низкой себестоимости, является его повышенная проводимость и одновременно минимальная толщина. Производится он из графита путем расщепления его кусочков на тончайшие составные части. Говоря научным языком, графен является двумерной модификацией углерода толщиной всего в один атом.

По состоянию на сегодняшний день солнечная краска на основе графена является своего рода концептом и пока не готова к коммерциализации. Данная технология по-прежнему находится в разработке, но тот факт, что о ней было заявлено во всеуслышание, говорит о том, что работа ученых близится к своему логическому завершению.

По мнению специалистов, данное решение позволит существенно снизить нагрузку на экологию нашей планеты путем сокращения производства электричества при помощи сжигания ископаемого топлива. Так что солнечная краска – это именно то, что называется «зелеными технологиями».

Олег Сазонов # ответил на комментарий Аркадий Хромов 12 мая 2013, 12:20 Как снимать электричество — для меня загадка.

Если бы пленка графена была сплошной и не покрыта связующим, то все было бы просто — полоска токопроводящего клея решила бы задачу.

Но в статье нет ничего про устройство и свойства фотоэлемента на основе графеновой краски. :(((

Олег Сазонов # ответил на комментарий Аркадий Хромов 13 мая 2013, 23:17 Ерунда, а не квалификация.
Такой ток будет сниматься примерно с 10 квадратных метров (вряд ли КПД превысит 1%), значит достаточно через метр приклеить 10 амперные шинки. А можно и чаще.

Понятно, что это несколько удорожит покраску, но не радикально.

Олег Сазонов # ответил на комментарий Аркадий Хромов 13 мая 2013, 23:23 Когда наш завкафедрой объяснял высоким гостям принцип электрохимического перфорирования фольги по трафарету, он всегда говорил: «Представьте себе обычный капроновый чулок, который прижат к фольге. Теперь опускаем это в электролит и включаем ток. Под дырочками металл растворяется и мы получаем сетку вместо фольги.»

Естественно чулок совершенно не годится. Зато гости смеются и как бы всё понимают. :)))

Олег Сазонов # ответил на комментарий Аркадий Хромов 14 мая 2013, 08:58 Плат я перетравил множество.