توفر المواد الفائقة الهيدروفوبية استراتيجية مبتكرة لتطوير المواد المضادة للتآكل البحرية بسبب مساحة الاتصال الصلبة والسائلة المنخفضة للغاية والطاقة السطحية المنخفضة. ومع ذلك ، غالبا ما تعاني المواد المضادة للتآكل الفائقة الهيدروفوبية القائمة من ضعف الاستقرار الميكانيكي وعدم كفاية الحماية على المدى الطويل ، مما يحد من تطبيقها العملي في بيئات العالم الحقيقي

في اختراق حديث، قام فريق بحثي بقيادة البروفيسور زانغ بينبين من معهد علم المحيطات في الأكاديمية الصينية للعلوم (IOCAS) بتطوير طلاء مركب فائق القوة مع استقرار ميكانيكي عالي وأداء مضاد للتآكل على المدى الطويل باستخدام جزيئات مطاط الإطارات المعاد تدويرها (RTR) كهيكل هيكل أساسي مدرع. ونشرت نتائجها في مجلة الهندسة الكيميائية.

مستوحى من خصائص مقاومة للتآكل ومقاومة الطقس وتخفيف مسارات التشغيل المطاطية متعددة الطبقات ، ودافعا من المخاوف بشأن نفايات الموارد والتلوث البيئي وتحديات إعادة التدوير المرتبطة بالإطارات المطاطية المتراكمة ، صمم الباحثون طلاء مضاد للتآكل ثلاثي الطبقات باستخدام جزيئات RTR كهيكل هيكلي. ويحقق هذا النهج كل من إعادة تدوير النفايات ذات القيمة العالية وتصميم طلاء مضاد للتآكل عالي الأداء.

أظهر الطلاء المركب المدرع RTR الذي تم إعداده استقرار سطحي استثنائي ، والحفاظ على استقراره الفائق بعد تحمل 1200 دورة من آثار ورق الرمال ، و 450 دورة من اختبارات تقشير الشريط ، و 1050 غرام من تأثير الرمال.

كشفت الطيفية الكهروكيميائية للمقاومة (EIS) أن مقاومة نقل الشحنة ووحدة المقاومة المنخفضة التردد لركيزة الفولاذ الكربوني Q235 المغطاة زادت بمقدار سبع أوامر من الحجم ، في حين انخفضت كثافة تيار التآكل بمقدار خمس أوامر من الحجم. لم يظهر الطلاء أي علامات على الفشل أو التآكل بعد 840 ساعة من غمر NaCl بنسبة 3.5٪ من الوزن و 1680 ساعة من التعرض للغلاف الجوي البحري ، مما يسلط الضوء على أدائه الممتاز لمكافحة التآكل على المدى الطويل.

الطلاء المدرع RTR المصمم لا يتيح إعادة تدوير الموارد فحسب ، بل يوفر أيضًا مسارًا مبتكرًا لتطوير مواد واقية وظيفية مقاومة للتآكل والطقس. "نعتقد أنه مع التحسينات المستمرة في استقرار ومتانة المواد المضادة للتآكل الفائقة الهيدروفوبية ، ستلعب دورا رئيسيا في مجموعة أوسع من التطبيقات في المستقبل ،" قال البروفيسور زانغ ، المؤلف الأول والمواصل.

ملخص رسومي لتطوير طلاء مضاد للتآكل قوي للغاية باستخدام جزيئات مطاط الإطارات المعاد تدويرها. (الصورة: IOCAS)

(النص من قبل Zhang Binbin)