Xây dựng toàn cầu

Polyme chống ăn mòn với tính năng tự phục hồi và có thể tái chế

Polyme chống ăn mòn với tính năng tự phục hồi và có thể tái chế

Đức Tú (New Atlas) Đức Tú (New Atlas) - 08:00, 28/02/2023

Tạp chí Xây dựng - Bộ xây dựngCác kỹ sư tại ETH Zurich đã phát triển một loại vật liệu mới linh hoạt sẽ giúp ích trong việc chống ăn mòn đang diễn ra đối với các tòa nhà và phương tiện.

Lớp phủ polyme không chỉ bảo vệ khỏi việc bị ăn mòn, mà còn làm nổi bật các vết nứt khi chúng hình thành, tự động sửa chữa hư hỏng và có thể được tái chế khi hết tuổi thọ.

Sự ăn mòn ảnh hưởng đến hầu hết mọi thứ mà con người xây dựng, từ các tòa nhà chọc trời và cây cầu đến máy bay, xe lửa và ô tô. Phát triển các vật liệu và lớp phủ chống ăn mòn mới là một nhu cầu cần thiết, và giờ đây các nhà khoa học đã phát triển một loại có nhiều tính năng hấp dẫn.

Vật liệu mới này được gọi là Poly (phenylene methylene), viết tắt là PPM, và có thể được phun lên bề mặt nơi rồi cứng lại thành một lớp phủ polymer rắn. Nhóm nghiên cứu đã tiến hành một thí nghiệm lão hóa nhanh trong đó các mẫu hợp kim nhôm được tiếp xúc với dung dịch muối, có và không có lớp phủ PPM. Thí nghiệm cho thấy rằng, kim loại được phủ các lớp PPM dày 30 và 50 micromet không bị ăn mòn đáng kể sau nhiều chu kỳ lão hóa nhanh, đồng thời PPM cũng thể hiện khả năng tự phục hồi.

Khi nhóm nghiên cứu cố tình làm trầy xước lớp phủ, sau đó tiếp xúc với dung dịch, vật liệu đã nhanh chóng tự vá vết nứt. Điều này hoạt động vì dung dịch phản ứng với nhôm bên dưới, làm cho khu vực này nóng lên và làm tan chảy polyme vừa đủ để lấp đầy khe hở. Sau khi được lấp đầy, phần tiếp xúc giữa dung dịch và kim loại bị phá vỡ để nó nguội đi và lớp phủ cứng lại một lần nữa.

Polyme cũng đưa ra cảnh báo nâng cao về loại hư hỏng này, trong trường hợp cần có sự can thiệp của con người. PPM phát huỳnh quang dưới ánh sáng tia cực tím, nhưng không phát huỳnh quang nếu nó bị hỏng, cho phép kiểm tra các vết nứt khó phát hiện một cách rõ ràng.

Ngay cả khi đã hết tuổi thọ, vật liệu đạt hiệu quả vượt trội này vẫn có thể được tái chế và áp dụng cho một bề mặt mới. Ngược lại, các loại vật liệu polyme tương tự chỉ có thể bỏ đi hoặc thiêu hủy. Trong các thử nghiệm, các nhà nghiên cứu đã loại bỏ và tái chế nó mà chỉ mất 5% lượng vật liệu và không làm giảm hiệu suất của nó ngay cả sau năm chu kỳ tái sử dụng.

Các nhà nghiên cứu hiện đang xin cấp bằng sáng chế cho vật liệu này, trong khi công việc tiếp theo sẽ nghiên cứu các cách để cải thiện công thức.

Ý kiến của bạn