به‌دلیل وجود نوعی افزودنی در ژل به‌کار رفته، هنگام آسیب دیدن بلافاصله ترمیم آغاز شده و شکاف یا حفره‌ی ایجاد شده روی فلز خود به خود ترمیم می‌شود.

نانوذرات «دی‌اکسیدسیلیکون» یا «سیلیکا» توسط لایه‌ای از پلیمرهای باردار مانند: «پلی‌اتیلن آمین» و «سولفانات پلی‌استایرن» پوشش داده می‌شوند؛ سپس لایه‌ای از ماده‌ی ضدخوردگی مانند: «بنزوتری‌‌آزول»، روی این نانوذرات قرار داده می‌شود؛ در نهایت این نانوذرات به‌همراه «ژل سیلیکا» - که دارای «اکسید زیرکونیوم» است - روی فلز رسوب داده شده و پوشش محافظی روی آن ایجاد می‌شود.

این پوشش هم‌اکنون برای محافظت از آلیاژهای آلومینیوم در صنعت هوا، فضا استفاده می‌شود. قدم بعدی، توسعه‌ی این پوشش‌ها جهت محافظت از دیگر فلزات مانند فولاد است.

دانشمندان موفق به ساخت «روکش‌های ضدخوردگی» جدیدی برای «فلزات» شدند که در صورت آسیب دیدن «خود به خود ترمیم شده» و حفره‌ی ایجاد شده روی فلز اصلاح می‌شود.

به‌گزارش خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، «هلموت ماهوالد» (Helmut Mohwald) و «دیمیتری شجوکین» (Dmitry Shchukin) از «مؤسسه‌ی ماکس‌پلانک» و همکارانشان در دپارتمان مهندسی سرامیک و شیشه‌ دانشگاه «آویرو» (Aveiro) پرتغال فرایندی تشریح کرده‌اند که طی آن یک فلز با لایه‌ی نازک ژل‌مانندی روکش‌دهی شده است.

به‌دلیل وجود نوعی افزودنی در ژل به‌کار رفته، هنگام آسیب دیدن بلافاصله ترمیم آغاز شده و شکاف یا حفره‌ی ایجاد شده روی فلز خود به خود ترمیم می‌شود.

از روش‌های متداول و عمومی برای محافظت از خوردگی می‌توان به «گالوانیزاسیون» و «پوشش‌های پلیمری» اشاره کرد البته راه ساده‌تری نیز وجود دارد و آن افزودن یک‌لایه‌ی ضد آب روی «آهن»، «فولاد»، «آلیاژهای آلومینیوم» و دیگر فلزات مستعد خوردگی است.

«پوشش‌های کروم» یکی از روش‌های معمول و مؤثر در این راستا است اما خطرات «کروم» برای سلامتی در طی فرایند ساخت از جمله مشکلات پیش‌رو در این زمینه است؛ به‌طوری که استفاده از پوشش‌های کروم از سال 2007 به‌بعد در اروپا ممنوع خواهد شد؛ بنابراین هریک از این روش‌ها معایب خاص خود را دارند و در نهایت اگر پوشش آسیب ببیند و «آب»، «هوا» یا «عامل خورنده» به فلز پایه برسد این آسیب‌رسانی تشدید می‌شود؛ لذا بهترین راه‌حل ساخت یک پوشش خود ترمیم‌شونده است که خود را در حین آسیب‌دیدگی یا ایجاد ترک ترمیم کند. تهیه‌ی یک فلز خود‌ترمیم‌کننده ایده‌ای دست‌نیافتنی نیست.

این روش شامل «پرکردن لایه به لایه‌ی روکش‌های خودترمیم‌شونده» با «حامل‌های مولکولی» حاوی «مواد ضدخوردگی» است که به‌شکل نانومخازن مرتب شده‌اند. این لایه‌ها به‌تعداد زیاد روی هم قرار دارند.

نانوذرات «دی‌اکسیدسیلیکون» یا «سیلیکا» توسط لایه‌ای از پلیمرهای باردار مانند: «پلی‌اتیلن آمین» و «سولفانات پلی‌استایرن» پوشش داده می‌شوند؛ سپس لایه‌ای از ماده‌ی ضدخوردگی مانند: «بنزوتری‌‌آزول»، روی این نانوذرات قرار داده می‌شود؛ در نهایت این نانوذرات به‌همراه «ژل سیلیکا» - که دارای «اکسید زیرکونیوم» است - روی فلز رسوب داده شده و پوشش محافظی روی آن ایجاد می‌شود.

محققان این روش را روی فلز «آلومینیوم» با موفقیت‌ آزمایش کردند.

«ذرات سیلیکا» یک بستر برای مواد ضدخوردگی و پلیمرهای باردار فراهم می‌کند و «اکسید زیرکونیوم» باعث افزایش «قدرت چسبندگی» لایه‌ی محافظ روی فلز پایه می‌شود.

این پوشش همانند دیگر پوشش‌ها عمل می‌کند و تنها تفاوت آن «هوشمند بودن» در برابر آسیب‌دیدگی است.

زمانی که پوشش دچار آسیب‌دیدگی شود، مواد ضدخوردگی از پلیمرها در قسمت آسیب‌دیده آزاد شده و به درون لایه‌ی ژلی نفوذ می‌کنند و به‌سرعت باعث ترمیم شکاف ایجاد شده می‌شوند؛ تمام این مراحل قبل از رسیدن هرگونه عامل خورنده به فلز پایه صورت می‌گیرد.

به‌عقیده‌ی «شجوکین» (Shchukin)، این پوشش قادر است آلومینیم را در محلول نمکی برای مدت زمان طولانی محافظت کند.

بنابراین گزارش به‌نقل ازستاد ویژه‌ی توسعه‌ی فناوری نانو، زمانی که پوشش آسیب می‌بیند نقطه‌ی آسیب‌دیده - که طولی کم‌تر از چند ده‌میکرومتر دارد - در کم‌تر از 24 ساعت ترمیم می‌شود.

وی در ادامه افزود: این پوشش هم‌اکنون برای محافظت از آلیاژهای آلومینیوم در صنعت هوا، فضا استفاده می‌شود.

در حال حاضر این مواد می‌توانند شکاف‌هایی تا طول 100 میکرومتر را در محلول آبی یا نمکی ترمیم کنند.

قدم بعدی، توسعه‌ی این پوشش‌ها جهت محافظت از دیگر فلزات مانند فولاد است.

این گروه تصمیم دارند تا با سرعت بخشیدن به فرآیند آزاد شدن نانو مخازن حاوی مواد ضدخوردگی و ترمیم کننده، سرعت ترمیم را افزایش دهند.

برای مشاهده‌ی اصل خبر می‌توانید به‌نشانی ذیل مراجعه فرمایید: