Материал, самовосстанавливающийся на глазах

Рассчитайте стоимость вашего проекта
Площадь объекта
Тип объекта
Тип ремонта
Материал, самовосстанавливающийся на глазах
30.09.2022

Американские инженеры подготовили новейшую технологию нанесения покрытия на металл, которое самовосстанавливается за несколько секунд при царапинах, сколах или трещинах. Наблюдается предотвращение трансформации этих крошечных дефектов в локальный коррозионный процесс.

Достаточно сложно представить, что крошечная трещина может повредить огромную металлическую конструкцию. Однако, опоры мостов и трубопроводные магистрали разрушаются, а фюзеляжи отрываются от самолетов из-за трудно обнаруживаемой коррозии в мелких царапинах и вмятинах.

Команда Университета Нортуэстерн (США) разработала новое покрытие для металлических деталей. Запатентованная структура профессора Хуаня легко течет и снова останавливается, чтобы быстро «затянуться» прямо на глазах. Исследователи показали, что материал может «заживать» многократно – даже после того, как он одно и то же место будет поцарапано почти 200 раз подряд.

Исследование было опубликовано 28 января 2019 года в журнале Research. В то время, как несколько самовосстанавливающихся материалов уже существуют, эти системы обычно способны бороться с нано- и микро- дефектами. Чтобы разработать покрытие, которое могло бы «излечить» более крупные царапины в миллиметровом масштабе, Хуань и его команда искали жидкость.

Но обычные маслянистые вещества слишком текучие, отметил Хуань. Поэтому ему и его команде нужно было разработать систему с полярными свойствами: достаточно текучую, чтобы течь автоматически, но не настолько, чтобы она стекала с поверхности металла полностью.

Команда выполнила задачу, создав сеть легких частиц – в данном случае графеновых капсул – для сгущения масла. Сеть фиксирует масляное покрытие, предохраняя его от появления капель. Но когда сеть повреждена трещинами или царапинами, масло высвобождается для быстрого слива и повторного застывания.

Покрытие хорошо прилипает – даже под водой и в агрессивных химических средах, таких как кислотные ванны. Профессор Хуань считает, что его можно использовать на опорах мостов и суднах, которые постоянно погружены под воду, а также на металлических конструкциях вблизи протекающих или разлитых высококоррозионных жидкостей. Покрытие также может выдерживать сильную турбулентность и прилипать к острым углам, не сдвигаясь.