Вчені створили з графена самовідновлюється антикорозійне покриття

Складно повірити, що навіть самі крихітні тріщинив металі одного разу можуть призводити до руйнування цілих конструкцій. Однак далеко за прикладами ходити не потрібно - падаючі мости, що прориваються трубопроводи та багато інших катастрофічні наслідки нерідко є дією корозії, що утворилася в крихітних тріщинах, подряпинах і вм'ятини, які дуже складно виявити. Найбільш поширеним методом боротьби з корозією є нанесення захисних покриттів, ізолюючих поверхню металу від руйнівного впливу навколишнього середовища. Проблема в тому, що з порушенням цього покриття втрачається його ефективність.

Група вчених з Північно-Західного університетупід керівництвом Цзясин Хуанга розробила покриття для металу, здатне при пошкодженні самовідновлюватися за лічені секунди, запобігаючи перетворення цих ледь помітних дефектів в локальну корозію, яка в свою чергу може привести до обвалення всієї конструкції. Новий матеріал стійкий до екстремальних умов навколишнього середовища і його можна наносити навіть під водою.

«Локальна корозія дуже небезпечна. Її складно передбачити, запобігти і виявити, але вона здатна привести до катастрофічних наслідків », - каже Цзясин Хуанг.

За словами розробників, їх запатентованийпокриття має найбільш оптимальними властивостями плинності і можливостями самовідновлення. В ході експериментів дослідники продемонстрували, що покритий цією речовиною метал 200 раз відновлював свою структуру після повторюваних пошкоджень і не піддався корозії в розчині соляної кислоти.

</ P>

Про нову розробку повідомляється в статті журналу Research. Коротка інформація про дослідження опублікована в прес-релізі на сайті Північно-Західного університету.

На ринку вже існує кілька варіантівсамовідновлюються покриттів, але всі вони, відзначають досліджували, як правило годяться для відновлення пошкоджень розміром не більше декількох нанометрів. Для вирішення питання більших пошкоджень розміром в кілька міліметрів вчені звернулися до властивостей рідини.

«Після того як човен« розрізає »водну гладь,рідина відновлює своє початкове стан. «Розріз» швидко «заживає» завдяки властивості плинності води. Ми вирішили, що найбільш ефективною основою для самовосстанавлівающегоя покриття буде саме рідина, тому вирішили використовувати силіконове масло (полімеризований силоксан) », - коментує Хуанг.

Вчений додає, що низька в'язкість дозволяєматеріалу швидко відновлюватися, проте такі рідини погано утримуються на поверхні металу. Занадто в'язкі покриття або зовсім не здатні відновлюватися, або роблять це дуже повільно. Можливість поєднати ці два суперечливих властивості в новому покритті дозволила комбінація із силіконового масла (відповідає за плинність) покриття і мікрокапсул з відновленого оксиду графену, які відповідають за в'язкість речовини. Графенові мікрокпсули, вбираючи масло, утворюють пов'язану структуру. При її порушенні, масло виходить з капсул і відновлює зв'язки між пошкодженням. За словами Хуанга, вони вирішили використовувати графен, але в якості сполучного речовини підійдуть будь-які легкі частинки.

Автори винаходу відзначають, що навіть невеликаконцентрація сполучних часток здатна значно підвищити в'язкість масла - п'ять масових відсотків мікрокапсул збільшили її в тисячу разів. Частинки не обтяжують рідина, тому вона не стікає навіть з вертикальної поверхні. Її можна наносити на поверхню з будь геометрією і навіть у воді, не захоплюючи при цьому бульбашки повітря або самої рідини. Крім того, стійкість масла з графенових мікрокапсулами до механічних пошкоджень перевірили також в кислоті. Його ефективність виявилася на такому ж високому рівні.

</ P>

Обговорити розробку можна в нашому Telegram-чаті.