Naukowcy Łukasiewicz mają patent na korozję

• Strona główna
• Artykuły
• Naukowcy Łukasiewicz mają patent na korozję

2022-07-30

Powszechnie występujący na świecie problem korozji wywiera ogromny wpływ ekonomiczny i środowiskowy na praktycznie wszystkie obszary światowej infrastruktury - od budownictwa, po przetwórstwo chemiczne, przemysł naftowy, lotniczy, motoryzacyjny, a nawet na tak odległą gałąź przemysłu, jaką jest biomedycyna. Roczny koszt skutków korozji na całym świecie szacuje się na 2,5 biliona dolarów, co przekłada się na 3-4% PKB krajów uprzemysłowionych. Nad tym, jak ograniczyć te ogromne straty, pracują polscy naukowcy z Łukasiewicz – Instytutu Mikroelektroniki i Fotoniki.

Badacze z Łukasiewicz – IMiF, Wojskowej Akademii Technicznej oraz Łukasiewicz – IMP opatentowali lakier wodorozcieńczalny z dodatkiem tlenku grafenu G-Flake o właściwościach antykorozyjnych do ochrony podłoży metalowych. Z przeprowadzonego eksperymentu, podczas którego jedną część próbek pokryto lakierem wodorozcieńczalnym z dodatkiem grafenu, a drugą lakierem bez jego dodatku, wynikło, że lakier z grafenem użyty przez badaczy ma wyjątkowe właściwości antykorozyjne. Badania przeprowadzono w środowisku obojętnej mgły solnej, w warunkach sprzyjających korozji – gdzie szybko wychodzi na jaw, która powłoka dobrze spełnia swoją antykorozyjną funkcję.

Korozja w przypadku próbek pokrytych lakierem wodorozcieńczalnym bez dodatku tlenku grafenu występowała w przybliżeniu na 20% powierzchni, natomiast w przypadku próbek z dodatkiem tlenku grafenu obejmowała jedynie do 0,5% powierzchni badanej próbki, czyli aż 40 razy mniej. Nie dziwne więc, że lakier z tlenkiem grafenu uzyskał patent.

Oddziaływanie środowiska korozyjnego na powierzchnię próbki pokrytej warstwą lakieru wodorozcieńczalnego bez dodatku tlenku grafenu spowodowało powstanie licznych wżerów korozyjnych rozwijających się pod warstwą lakieru. Nastąpiło przerwanie ciągłości lakieru. Rozwój korozji powierzchniowej nie został natomiast zaobserwowany na powierzchni próbki pokrytej lakierem wodorozcieńczalnym z dodatkiem tlenku grafenu.

Gdzie może znaleźć zastosowanie taki lakier?

- Przede wszystkim lakier stanowi powłokę bazową na powierzchniach metalowych,w szczególności tych ze stali. Można go stosować na przykład do zabezpieczenia konstrukcji stalowych budynków, ale również na wewnętrznych powierzchniach statków lub w silnikach elektrycznych. Zatem obszar zastosowań innowacyjnego lakieru z grafenem jest bardzo szeroki – od budownictwa, przez motoryzację, lotnictwo, technologie kosmiczne, przemysł naftowy i gazowniczy, po obszar odnawialnej energii - podkreśla Małgorzata Djas, jedna z twórczyń patentu z Łukasiewicz – IMiF.

Zastosowanie nanomateriału w postaci grafenu płatkowego G-Flake w nowych systemach powłokowych powoduje nie tylko poprawę ich właściwości antykorozyjnych, ale jednocześnie pozwala zmniejszyć użycie substancji szkodliwych dla środowiska naturalnego, takich jak np. chrom. Ze względu na negatywny wpływ chromu na zdrowie ludzi i środowisko naturalne, obecnie jego zastosowanie jest ograniczone. Wartość rocznego rynku powłok antykorozyjnych na świecie wynosi 12 mld dolarów (dane Mordor Intelligence), powłoki funkcjonalne stanowią ok. 20% rynku farb. W tym kontekście innowacyjny lakier z grafenem płatkowym G-Flake (produkowanym w polskim instytucie) ma kluczowy i przełomowy wpływ na rozwój branży.

Ponadto należy podkreślić, że badany lakier wodorozcieńczalny z grafenem płatkowym G-Flake nie zawiera lotnych rozpuszczalników organicznych, zatem jest niepalny i ekologiczny. Wszystkie wymienione właściwości lakieru sprawiają, że jest to rozwiązanie odkrywcze i oryginalne, a zarazem przyjazne dla środowiska naturalnego.

budownictwobadania i rozwójgrafenSieć Badawcza Łukasiewicz