به گزارش تابش کوثر، مبینا مرادی، دانش‌آموخته دکتری مهندسی مواد و متالورژی دانشگاه صنعتی امیرکبیرگفت: «اکثر پوشش‌های پلیمری در اثر قرار گرفتن در معرض محیط، خاصیت خود را به مرور از دست می‌دهند و نه‌تنها در برابر خوردگی مقاوم نیستند، بلکه ممکن است باعث خوردگی موضعی و حفره‌ای شوند.»
وی توضیح داد:«در اثر جذب رطوبت و املاح، عوامل خورنده به زیر پوشش نفوذ کرده و زیرلایه فلزی را دچار پوسیدگی می‌کنند. هدف ما ایجاد پوششی هوشمند بود که با قرار گرفتن در محیط خورنده، سیگنال‌هایی تولید کند که نه‌تنها مانع خوردگی شود، بلکه مقاومت فلز را نیز افزایش دهد.»
این پوشش‌ها با استفاده از پلی آنیلین و نانوپرکننده‌هایی مانند گرافن و گاباپنتین ساخته شده‌اند و در شرایط خورنده، سیگنال آندی به زیرلایه فولاد ضد زنگ ۳۰۴ اعمال می‌کنند تا از طریق حفاظت آندی، فلز را مقاوم کنند.
مرادی درباره روش ساخت این پوشش‌ها گفت: «از مونومر آنیلین همراه با آمینوفنول، وینیل الکل و افزودنی‌های دیگر استفاده شده تا به روش رسوب‌دهی آندی، لایه‌ای یکپارچه روی فولاد ۳۰۴ ایجاد شود. این فرآیند مشابه آبکاری است و با توجه به سابقه آن در کشور، مقیاس‌پذیر است.»
وی افزود: «در این پروژه توانستیم سیگنال‌های دریافتی از پوشش هوشمند را به صوت تبدیل کنیم تا از طریق شنیدن آن، به عمق و تعداد حفرات احتمالی در زیرلایه پی ببریم.»
به گفته مرادی، این پوشش‌ها در آزمایش‌های اولیه مقاومت بالایی در برابر خوردگی از خود نشان داده‌اند و تنها در شرایط آزمایشگاهی شدید، خوردگی در برخی نمونه‌های ضعیف‌تر مشاهده شده است.
وی کاربردهای این فناوری را در صنایع شیمیایی، صنایع غذایی، بازیافت فلزات، دمنده‌ها، سانتریفیوژها، پمپ‌ها و پروانه‌ها برشمرد و افزود: «این پوشش‌ها امکان پایش روزانه خوردگی در محیط‌های صنعتی را فراهم می‌کنند.»
نتایج این طرح که با راهنمایی دکتر پیروز مرعشی و دکتر میلاد رضائی، اعضای هیئت علمی دانشگاه، اجرا شده است تاکنون در پنج مقاله ISI در مجلات معتبر Q1 و Q2 از جمله Journal of Industrial and Engineering Chemistry، Langmuir، ACS Applied Polymer Materials و Journal of Molecular Liquids منتشر شده است.
مرادی همچنین از برنامه‌ریزی برای توسعه فرآیندی بر اساس یادگیری ماشین، یادگیری عمیق و شبیه‌سازی‌های اتمی خبر داد که می‌تواند پیش از اعمال پوشش، رفتار آن را در محیط خورنده صنعتی پیش‌بینی کند.
وی خاطرنشان کرد: «ترکیب نتایج آزمایشگاهی با شبیه‌سازی‌های تئوری تابعی چگالی (DFT) و قیمت تمام‌شده مناسب این پوشش‌ها، از ویژگی‌های متمایز این طرح است. حدود ۱۵ تا ۲۵ درصد قیمت زیرلایه فولادی صرف پوشش‌دهی می‌شود و نرم‌افزار پایش خوردگی به صورت برخط نیز آماده استفاده است.»
م/۱۱۰
نظر شما