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金属の腐食は、橋、パイプライン、飛行機の胴体の構造疲労や破損を引き起こす可能性があります。 防食コーティングはこれを防ぐのに役立ちますが、穴が開いたり、ひび割れたり、引っ掻かれたりすると効果がなくなります。 ノースウェスタン大学の研究者たちは、数秒で欠陥を修復できる自己修復コーティングを開発しました。

研究活動を主導したJiaxing Huang教授は、「金属の局部腐食は予測が難しく、発生しても検出が困難なため放置されることが多く、非常に危険である」とNewAtlasに語った。 「目視検査に基づく（検出）方法や、腐食速度を監視する電気化学に基づく技術などの技術があります。しかし、腐食は局所的なものであるため、大きな金属構造の中でスポットを見つけるのは簡単ではありません。」

太陽の力を利用した自己修復コーティングや、ヘビの皮膚をヒントにした他のコーティングはすでに見てきましたが、これらは微細な欠陥しか修復できません。 ミリメートルスケールでより大きな欠陥を治癒するために、Huang と彼の同僚は別のインスピレーションを得ました。

「ボートが水を切ると、水はすぐに元に戻ります」とフアン氏は言う。 「水はすぐに流れるため、『切り傷』はすぐに治ります。私たちは、油などの液体が究極の自己治癒システムであることに気づくようになりました。」

油ベースのコーティングは、数秒で素早く自己修復できるほど流動的である必要がありますが、金属の表面から簡単に滴り落ちてしまうほど液体であってはなりません。 「ゴルディロックス ゾーン」は、微細で軽量なグラフェン カプセルを追加することによって実現されました。これにより、オイルが濃くなり、水中や酸浴などの過酷な環境でも金属に非常によく付着するようになります。

科学者らは、この素材が、アルミニウム、真鍮、スチールなどのさまざまな金属で、同じ場所を連続200回引っ掻いた後でも、素早く繰り返し修復できることを示した。ファン氏は、このコーティングは原理的にはどのような金属にも効果があると語った。特定の表面化学に基づいていないため、あらゆる金属を使用できます。

次に、研究者らは防汚コーティングに取り組み、グラフェンカプセルを大量生産する方法を見つける予定だ。

コーティングについては、以下のビデオで詳しく説明されています。

出典: ノースウェスタン大学