Warstwa grafenu może chronić zabytki

Grafen to płaska, przypominającą plaster miodu struktura zbudowana z atomów węgla połączonych w sześciokąty. Grafen znany jest ze swojej wyjątkowej wytrzymałości i doskonałej przewodności elektrycznej. Jest także wysoce odporny na ciepło, kwasy i uszkodzenia fizyczne. Jest też przezroczysty - pochłania tylko około 2 proc. światła widzialnego.

Mauro Moglianetti z Włoskiego Instytutu Technologii i jego współpracownicy w oparciu o przegląd licznych wcześniejszych eksperymentów proponują (DOI: 10.1002/adfm.202313043) zastosowanie grafenu jako warstwy chroniącej zabytkowe obrazy, posągi czy budynki. Przyznają, że zaskoczyły ich liczne możliwości tej technologii.

Na przykład Costas Galiotis z Uniwersytetu w Patras (Grecja) i jego współpracownicy stworzyli metrowe arkusze grafenu i przenieśli je na płótno, papier, karton i inne materiały. Warstwa grafenu ochroniła te przedmioty przed niszczącym działaniem promieniowania UV, tlenu i wilgoci.

Oprócz testów na kolorowych makietach, grecki zespół naniósł także przezroczyste warstwy grafenu na prawdziwe obrazy.

Również w ich przypadku testy przyspieszonego starzenia wykazały, że grafen zapewnia dobrą ochronę przed blaknięciem i odbarwieniem. Ponadto w przeciwieństwie do obecnie stosowanych lakierów i powłok zapobiegających blaknięciu, warstwy grafenowe są łatwe do usunięcia.

Inni badacze skupili się na ochronie przedmiotów metalowych przed korozją, powlekając je grafenem lub związkami takimi jak tlenek grafenu. Grafen może być też dodawany do zapraw stosowanych do renowacji zabytkowych budowli i pomników.

Yulan Hu z Uniwersytetu Zhejiang w Chinach wraz ze współpracownikami przetestowała jeden ze związków grafenu na kawałkach takiego samego czerwonego piaskowca, z jakiego składa się Wielki Budda z Leshan, ogromna rzeźba wyrzeźbiona w ścianie klifu w prowincji Syczuan w Chinach. Naukowcy stworzyli nadającą się do rozsmarowywania mieszaninę cząstek miedzi i tlenu oraz tlenku grafenu. Następnie nałożyli produkt na próbki pokryte mchem, aby imitować szkodliwą roślinność rosnącą na posągu. Po 30 dniach mech w większości wysechł i przestał rosnąć.

Zdaniem specjalistów osadzanie grafenu na powierzchniach dzieł sztuki o różnej fakturze bez ich uszkadzania stwarza duże techniczne wyzwania. Są już jednak start-upy, które nad tym pracują. Problemem może okazać się natomiast wysoki koszt technologii. (PAP)

Paweł Wernicki

pmw/ zan/