چند محقق کشور در همکاری مجموعه های خود با یکدیگر دست یافتند: ترمیم خود به‌خودی سطوح فلزی خورده شده با نانوپوشش‌های هوشمند
بسپار/ ایران پلیمر پژوهشگران دانشگاه صنعتی شریف نانوپوشش‌های خود ترمیم شونده‌ای را عرضه کردند که بدون نیاز به مداخله انسان یا هرگونه عامل خارجی، قابلیت ترمیم سطوح فلزی خورده شده را دارند.
به گزارش ایسنا، دکتر احمد رمضانی سعادت آبادی، عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی شریف در این باره گفت: در این پژوهش، با استفاده از روش الگوهای سیلیکایی، نانو کره‌های توخالی کربنی به‌عنوان نانو حامل‌هایی سنتز شدند که قادر به ذخیره‌سازی عوامل ترمیم‌کننده فعال و ضدخوردگی هستند.
وی بخش دیگر این مطالعات را ساخت پوشش‌های پلیمری حاوی این نانو حامل‌ها دانست که با موفقیت انجام شد، خاطر نشان کرد: نتایج کلی نشان دهنده رفتار خود ترمیم شوندگی و حفاظت فعال این پوشش‌ها در محیط‌های خورنده بوده‌است.
رمضانی استفاده از این نانوکره‌ها را سبب افزایش راندمان رهاسازی عوامل ضد خوردگی دانست و یادآور شد: از طرفی با توجه به استحکام مکانیکی بالای پوسته‌های کربنی استفاده شده در این نانوکره‌ها، افزودن آنها به مواد پلیمری سبب افزایش چشمگیر استحکام مکانیکی نانوکامپوزیت‌های نهایی می‌شود که این ویژگی می‌تواند سبب کاهش هزینه محصول نهایی شود؛ چرا که نیاز به تقویت کننده‌های میکرو و نانوی دیگری نخواهد بود.
وی با بیان اینکه این پوشش‌ها به طور مستقیم در صنایع رنگ و پوشش‌های هوشمند کاربرد دارند، افزود: البته نتایج این تحقیق به‌طور غیر مستقیم در صنایع دریایی به منظور ساخت رنگ‌های دریایی هوشمند و ضد خوردگی، ساخت تجهیزات رهاسازی کنترل شده دارو و همچنین حذف ترکیبات سمی از پساب‌های صنعتی نیز قابل استفاده خواهند بود.
رمضانی به بیان تفاوت اصلی نانوحامل ساخته شده در این طرح با دیگر تحقیقات پرداخت و گفت: تاکنون نانوحامل‌های مورد استفاده برای ذخیره عوامل ترمیم کننده و ضد خوردگی، بیشتر از پوسته‌های پلیمری با خواص مکانیکی پایین و اندازه‌های ماکرو ساخته شده‌اند. در اکثر این نانوحامل‌ها، جنس پوسته در خلال فرآیندهای ساخت پوشش تخریب و پاره می‌شوند و سبب آزاد شدن این عوامل پیش از تکمیل ساخت پوشش‌ها می‌شوند. پوسته نانو کره‌های توخالی کربنی ساخته شده در این پژوهش، از جنس گرافن با استحکام مکانیکی بالا هستند. همچنین خلل و فرج‌های پوسته و اندازه آنها به‌راحتی قابل کنترل بوده و درصدهای بالایی از عوامل ترمیم‌کننده و ضد خوردگی را می‌توانند درون خود ذخیره کنند.
وی اضافه کرد: با توزیع این نانوکره‌ها درون پوشش‌های پلیمری، چنانچه خراش یا نقصی در پوشش به وجود بیاید، این پوسته‌ها شکسته شده و با رهاسازی عوامل ضد خوردگی بارگذاری شده درون خراش، مانع از خوردگی زیرآیندهای فلزی می‌شوند.
این محقق درباره امکان توسعه طرح در مقیاس صنعتی، اظهار کرد: تاکنون تمامی مراحل پروژه از قبیل ساخت نانوکره‌های کربنی، بارگذاری عوامل ترمیم کننده و ساخت پوشش‌های هوشمند در مقیاس آزمایشگاهی پیاده‌سازی و آزمایش شده‌اند. اما با توجه به استفاده از تجهیزات و مواد موجود در کشور، این پروژه می‌تواند در مقیاس‌های صنعتی نیز عملیاتی شود که به منظور دستیابی به تولید صنعتی، لازم است مرحله ساخت نانوکره‌های کربنی با روش‌های سریع‌تر و در دسترس‌تری جایگزین شود.
این تحقیقات در قالب پروژه دکتری سید آرش حدادی دانشجوی دکتری دانشکده مهندسی شیمی و نفت و به راهنمایی دکتر احمد رمضانی سعادت آبادی عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی شریف و با همکاری دکتر محمد مهدویان احدی عضو هیأت علمی مؤسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش و مشاوره محققانی از دانشگاه صنعتی دلفت کشور هلند اجرایی و بخشی از نتایج آن در Chemical Engineering Journal با ضریب تأثیر 6/735 منتشر شده است.
