É difícil acreditar que uma pequena rachadura possa derrubar uma gigantesca estrutura de metal. Mas às vezes as pontes desabam, tubulações se rompem e fuselagens se desprendem dos aviões devido à corrosão difícil de detectar em pequenas rachaduras, arranhões e amassados.

Uma equipe da Northwestern University desenvolveu uma nova estratégia de revestimento para metal que se autocura em segundos quando riscado, arranhado ou rachado. O novo material pode evitar que esses pequenos defeitos se transformem em corrosão localizada, o que pode causar a falha de estruturas importantes.

"A corrosão localizada é extremamente perigosa, "disse Jiaxing Huang, quem liderou a pesquisa. “É difícil prevenir, difícil de prever e difícil de detectar, mas pode levar a uma falha catastrófica. "

Quando danificado por arranhões e rachaduras, O sistema de Huang com patente pendente flui e reconecta prontamente para curar rapidamente bem diante dos olhos. Os pesquisadores demonstraram que o material pode curar repetidamente - mesmo depois de arranhar exatamente o mesmo local quase 200 vezes consecutivas.

O estudo foi publicado hoje (28 de janeiro) em Pesquisar , o primeiro Science Partner Journal lançado recentemente pela Associação Americana para o Avanço da Ciência (AAAS) em colaboração com a Associação Chinesa de Ciência e Tecnologia (CAST). Huang é professor de ciência de materiais e engenharia na McCormick School of Engineering da Northwestern.

Embora já existam alguns revestimentos de autocura, esses sistemas normalmente funcionam para danos de nanômetro a mícron. Para desenvolver um revestimento que possa curar arranhões maiores na escala milimétrica, Huang e sua equipe pareciam fluidos.

"Quando um barco corta a água, a água volta logo junto, "Huang disse." O 'corte' cura rapidamente porque a água flui facilmente. Ficamos inspirados ao perceber que os fluidos, como óleos, são o sistema de autocura definitivo. "

Mas os óleos comuns fluem muito facilmente, Huang observou. Portanto, ele e sua equipe precisavam desenvolver um sistema com propriedades contraditórias:fluídico o suficiente para fluir automaticamente, mas não tão fluido que pingue da superfície do metal.

A equipe superou o desafio criando uma rede de partículas leves - neste caso cápsulas de grafeno - para engrossar o óleo. A rede conserta o revestimento de óleo, evitando que pingue. Mas quando a rede é danificada por uma rachadura ou arranhão, ele libera o óleo para fluir prontamente e reconectar. Huang disse que o material pode ser feito com qualquer cavidade, partícula leve - não apenas grafeno.

"As partículas essencialmente imobilizam o filme de óleo, "Huang disse." Para que fique no lugar. "

O revestimento não apenas gruda, mas adere bem, mesmo debaixo d'água e em ambientes químicos agressivos, como banhos de ácido. Huang imagina que ela poderia ser pintada em pontes e barcos que estão naturalmente submersos, bem como em estruturas de metal próximas a vazamentos ou derramamento de fluidos altamente corrosivos. O revestimento também pode resistir a fortes turbulências e aderir a cantos agudos sem se mover. Quando escovado em uma superfície debaixo d'água, o revestimento continua uniformemente, sem prender pequenas bolhas de ar ou umidade que geralmente levam a furos e corrosão.