Các kỹ sư tại Viện Kỹ thuật Liên bang Thụy Sỹ (ETH) Zurich đã tạo ra loại vật liệu mới để chống lại hiện tượng ăn mòn đang diễn ra trong các tòa nhà và xe cộ. Lớp phủ polime không chỉ bảo vệ chống 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 thời hạn sử dụng.

Hiện tượng ăn mòn cuối cùng sẽ ảnh hưởng đến hầu hết mọi thứ mà con người tạo nên, từ các tòa nhà chọc trời, cầu đường đến máy bay, xe lửa và ô tô. Việc tạo ra các vật liệu và lớp phủ chống ăn mòn mới là nhu cầu thường xuyên và hiện nay, các nhà khoa học đã phát triển được lớp phủ có nhiều tính năng hấp dẫn.

Vật liệu mới được gọi là Poly (phenylene methylene) hay PPM và có thể được phun lên bề mặt, tạo thành lớp phủ polime rắn sau khi cứng lại. Để kiểm tra cách vật liệu hoạt động như rào cản chống ăn mòn, nhóm nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm lão hóa nhanh, trong đó, các mẫu hợp kim nhôm được tiếp xúc với dung dịch muối khi có hoặc không có lớp phủ PPM. Kim loại được phủ các lớp PPM dày 30 và 50 micromet không bị ăn mòn nhiều sau nhiều chu kỳ lão hóa nhanh.

PPM cũng có khả năng tự phục hồi. Khi nhóm nghiên cứu cố tình làm trầy xước lớp phủ và cho tiếp xúc với dung dịch, lớp phủ nhanh chóng tự hàn gắn vết nứt. Nguyên nhân là do dung dịch phản ứng với nhôm bên dưới, làm cho khu vực này nóng lên và làm tan chảy polime vừa đủ để chảy vào khe hở. Sau khi được lấp đầy, phần tiếp xúc giữa dung dịch và kim loại bị phá vỡ. Khi nguội, lớp phủ sẽ cứng lại.

Lớp phủ polime cũng đưa ra cảnh báo nâng cao về sự cố này để con người can thiệp. PPM phát huỳnh quang dưới ánh sáng tia cực tím, nhưng không phát huỳnh quang nếu lớp phủ bị hỏng, cho phép kiểm tra rõ các vết nứt mà bình thường khó phát hiện.

Ngay cả khi hết thời hạn sử dụng, vật liệu này vẫn có thể được tái chế và sử dụng cho bề mặt mới. Ngược lại, các polime tương tự thường bị vứt bỏ hoặc đốt cháy. Trong thử nghiệm, các nhà nghiên cứu đã loại bỏ và tái chế vật liệu mà chỉ làm hao tổn 5% vật liệu và không làm giảm hiệu suất ngay cả sau năm chu kỳ tái sử dụng.

Các nhà nghiên cứu hiện đang xin cấp sáng chế cho vật liệu này và tiếp tục nghiên cứu cải tiến công thức. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Polyme.

N.P.D (NASATI), theo https://newatlas.com/materials/anti-corrosion-polymer-self-heals-recyclable/, 21/2/2023