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            西北大學研制油基自修復涂層 可保護金屬免受腐蝕

            時間:2019-02-02

            金屬制品已經在現代社會得到了廣泛的運用,然而腐蝕的現象總是難以避免。它會導致橋梁、管道和平面結構發生疲勞或失效,因此防腐蝕涂層必不可少。遺憾的是,現實中總會遇到涂層被刺破或劃傷的情況。好消息是,西北大學的研究人員們,已經開發出了一種能夠自愈的涂層,可在幾秒鐘內完成缺陷處的修補工作。

            帶領這項研究的黃嘉興(音譯)教授在接受 New Atlas 采訪時稱:“金屬的局部腐蝕是非常危險的,因為它很難被預測或檢測到,尤其在無人看護的時候遭遇了這種狀況”。

            盡管有基于目視的檢查方法、或基于電化學的腐蝕速率檢測手段,但由于腐蝕是局部性質的,因此難以在大型金屬結構中定位破損的地方。

            目前已有基于太陽照射的自愈涂層(以及其它受蛇皮啟發的涂層),但這些只能修復較微觀的缺陷。為了治愈毫米級的更大瑕疵,研究團隊受到了不同靈感的啟發。

            在一艘小舟掠過水面之后,水會一起回到原點。水是一種出色的流體,因此‘切割’的效應會被迅速彌合。受此啟發,我們意識到油等液體,是開發自愈機制的優良選擇。

            油基涂層必須具有足夠的流動性,能夠在幾秒鐘內快速自我修復。問題在于,液體涂層無法輕易滴落到金屬表面。為此,團隊研究出了所謂的“宜居區”(Goldilicks Zone)。

            其通過添加微觀和輕質的石墨烯膠囊來實現,可使油基變稠。即使在惡劣的環境中,也能夠良好地粘附在金屬上 —— 無論是在水下、還是酸雨中。

            Fluid-inspired metal coating self-heals before your eyes(via)

            實驗表明,即便對同一區域連續“擦拭”200 次,它也能夠在鋁、黃銅和鋼等多種不同金屬上,反復實現快速的愈合。

            黃表示,理論上,這種涂層適用于任何金屬制品,因為它不是基于特定的表面而研制的化學涂層。

            接下來,研究人員將研究防污涂料,并尋找大規模生產“石墨烯膠囊”(graphene capsules)的方法。

            [編譯自:New Atlas , 來源:Northwestern University]

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