Новое антикоррозийное покрытие изготовлено из легкого серно-селенового сплава и, по словам ученых-материаловедов, объединяет в себе ряд полезных качеств, которые смогут решить насущные проблемы. Оригинальная пленка способна защищать металл от влаги и хлора, как это делают покрытия на основе цинка и хрома, сохранять сталь в условиях морской воды, как это делают покрытия на основе полимеров, и даже противостоять коррозии, вызванной микробами.
В ходе серии экспериментов брались небольшие плиты обычной мягкой стали, покрывались серно-селеновым сплавом и погружались в морскую воду на месяц, а в качестве контрольного образца опускали в воду такие же плиты, но без покрытия. Через контрольное время было установлено, что голый металл покрылся слоем ржавчины, в то время как сталь с покрытием не изменила цвет и оказалась очень устойчивой к окислению.
Затем ученые протестировали ее против сульфатредуцирующих бактерий, которые, как известно, сильно ускоряют коррозионный процесс. Также образцы с покрытием и без него подвергались воздействию планктона и биопленок, и снова сплав смог защитить сталь. По словам ученых, покрытие обеспечило "эффективность ингибирования" на уровне 99,99 процента.
Самым впечатляющим является тот факт, что сплав обладает мощными свойствами самовосстановления. Если разрезать пленку пополам и положить два куска рядом друг с другом на горячую плиту, то при нагревании до 70 °C они в течение двух минут превращались в целостную сгибающуюся пленку. Повреждения пленки также можно было устранить, нагрев материал до 130 °C в течение 15 минут, при этом восстановленное покрытие оказалось столь же эффективным для защиты стали, как и неповрежденное, оригинальное покрытие.
"Если дать сплаву толчок, он восстанавливается", - говорит автор исследования Мухаммад Рахман. Если ему нужно быстро восстановиться, мы помогаем ему с помощью тепла". Но со временем большинство толстых пленок могут восстанавливаться самостоятельно".
Гибкий по своей природе новый сплав предполагается использовать не только в качестве защитного покрытия для стальной инфраструктуры от воды и агрессивных сред, но и в гибкой электронике. По данным разработчиков, этот сплав является лучшим изолятором, чем большинство гибких материалов, и в то же время более гибким, чем большинство изоляционных материалов. В настоящее время они продолжают экспериментировать с разновидностями материала для различных типов стали и изучают различные методы нанесения покрытия.
"Первая цель - это металлоконструкции, но мы знаем, что электронная промышленность сталкивается с теми же проблемами, связанными с коррозией", - говорит автор исследования Пуликл Аджайан. "Для этого есть хорошие перспективы".
Исследование было опубликовано в журнале Advanced Materials.
