Немецкое ноу-хау: царапины на автомобиле исчезают сами

Специалистам из Института имени Фраунгофера и их коллегам из Университета Дуйсбурга-Эссена удалось получить материал, который способен на «самоизлечивание» Эффект стал возможен за счет добавления в тонкий поверхностный слой материала микрокапсул, которые при повреждении выпускают жидкость, заполняющую царапину.

Все дело в пузырьках

Идея использовать капсулы, которые бы высвобождали препятствующее разрушению материала вещество, приходила в голову ученым и раньше. Но ее реализации мешало несколько обстоятельств.

Прежде всего, размер: капсулы должны быть достаточно малы. Даже 10–15 микрометров – уже слишком много для покрытия, собственная толщина которого составляет 20 микрон. Кроме того, большинство защитных пленок на металлах образуется с применением довольно едких веществ, и капсулы должны пережить погружение в кислоту без преждевременного разрушения.

Оба этих препятствия удалось обойти, и в итоге материаловеды создали капсулы, которые могут претендовать на популярную приставку «нано». Их диаметр действительно исчисляется сотнями нанометров, что радикально меняет свойства материала в целом.

Ржавчина будет не страшна

Защитные пленки на поверхности металлов надежно защищают их от воздействия атмосферы, до тех пор пока их не процарапали. Там, где тонкий слой разрушен, металл начинает окисляться, и процесс этот способен распространяться дальше, по поверхности и в глубь детали. Проржавевшие борта автомобилей – еще не самое страшное. Гораздо хуже, когда коррозия затрагивает ответственные узлы машин или строительные конструкции.

То, что работу ученых оплатил крупный автомобильный концерн Volkswagen, говорит о возможности применить это открытие на практике. Новые материалы смогут успешно справиться с появившимися царапинами и отодвинуть наступление коррозии, что в свою очередь приведет к более редким заменам деталей с новым покрытием.

Первый шаг из многих

Впрочем, ожидать использования новых покрытий на машинах, выпущенных в ближайшие полтора года, не стоит. Ученые решили одну из задач по созданию самозалечивающегося покрытия, но существует ряд вопросов по реализации их идеи в нержавеющем металле. Капсулы из меди, никеля, цинка пока можно наносить только на небольшие детали (до сантиметра в длину), а как добиться покрытия ими больших поверхностей, неясно. Кроме того, одной жидкости все же недостаточно для долговременного эффекта, и в своем пресс-релизе ученые говорят уже о разработке многокомпонентных систем с двумя разными веществами. При царапинах они не просто заполнят образовавшиеся в металле выемки, но и вступят в реакцию, приводящую к образованию защитного слоя.