Det är svårt att tro att även de allra minsta sprickor i metallen kan en dag kommer att leda till förstörelsen av hela strukturer. Men exemplen behöver inte gå fallande broar, exploderande rörledningarna, och många andra katastrofala följder är ofta korrosion, vilket resulterar i små sprickor, repor och bucklor som är mycket svåra att upptäcka. Den vanligaste metoden för korrosionsskydd är tillämpningen av skyddande beläggningar, isolerande metallytan från de skadliga effekterna av miljön. Problemet är att en överträdelse av denna beläggning förlorar sin effektivitet.
En grupp forskare från northwestern University under ledning av Jiaxing Huang har utvecklat en beläggning för metaller, som kan skada att regenerera sig själv på några sekunder, för att förhindra omvandlingen av dessa subtila fel i lokal korrosion, vilket i sin tur kan leda till kollaps av hela strukturen. Det nya materialet är resistent mot extrema miljöförhållanden och det kan även appliceras under vatten.
“Lokal korrosion är mycket farligt. Det är svårt att förutsäga, förhindra och upptäcka, men det kan leda till katastrofala följder, säger Jiaxing Huang.
Enligt utvecklarna, deras patenterade ytbeläggning har den mest optimala egenskaper i smidighet och potential till självläkning. Under experiment har forskare visat att det överdrag av metall 200 gånger bygga upp sin struktur efter upprepade skador och inte utsätts för korrosion i saltsyra.
Om den nya utvecklingen som redovisas i en artikel i tidskriften Forskning. Kort information om studien som publiceras i ett pressmeddelande på northwestern University.
På marknaden finns det flera alternativ för självläkande lack, men de är not som granskas, i allmänhet lämplig för indrivning av skadestånd, inte större än ett par nanometer. För att åtgärda problemet större skada några millimeter i storlek, forskare vänt sig till flytande egenskaper.
“När båten skär vattenytan, den vätska som återfår sitt ursprungliga skick. “Cut” snabbt “läker” på grund av att flödet egendom av vatten. Vi bestämde att det mest effektiva grundläggande för samoustraniajutsia täckning kommer att vara flytande, så bestämde mig för att använda silikon olja (polymeriserat siloxan), säger Huang.
Forskare tillägger att den låga viskositeten gör att materialet för att återhämta sig snabbt, men sådana vätskor dåligt kvar på ytan av metallen. För seg beläggning eller inte har möjlighet att återhämta sig, eller gör det mycket långsamt. Möjligheten att kombinera dessa två motstridiga egenskaper i den nya beläggningen har gjort en kombination av silikon olja (som ansvarar för smidighet) av en beläggning och mikrokapslar av återvunna grafen oxid, som är ansvarig för viskositet av ämnet. Grafen microcapsule absorberar olja, bildar en sammanhängande struktur. Vid överträdelse, olja ut av kapslar och återställer samband mellan skadan. Enligt Huang, de bestämde sig för att använda grafen, men som bindemedel kan du använda något av ljuspartiklar.
Uppfinnarna observera att även en liten koncentration av bindande partiklar är möjligt att avsevärt förbättra olja viskositet — fem procent av den totala massan av mikrokapslar ökade det tusen gånger. De partiklar som är tyngre flytande, så att den inte kör ner ännu en vertikal yta. Det kan appliceras på ytan med vilken geometri som helst, och även i vattnet utan att fånga luftbubblor eller vätska. Dessutom, stabiliteten av olja med grafen mikrokapslar att mekaniska skador kontrolleras också i syra. Dess effektivitet var på samma höga nivå.
För att diskutera utvecklingen i vårt Telegram chatt.