Dodano: 27 październik 2020r.

Samonaprawiające się powłoki ochronne zaprojektowane przez Polki

Powłoki na bazie nanocząstek, które same potrafią się "wyleczyć" z korozji, opracowuje start-up Coat-It założony przez dwie ekspertki w zakresie chemii i nanotechnologii. Powłokami można pokrywać silniki samochodów, elementy maszyn pracujących w trudnych warunkach, m.in. w przemyśle petrochemicznym, lotniczym i energetycznym.

Samonaprawiające się powłoki ochronne zaprojektowane przez Polki

 

Powłoki metaliczne pełnią funkcje dekoracyjne i ochronne. To m.in. błyszczące warstwy na klamkach i klamrach pasków, ale też twarde warstwy na elementach silników. Dzięki nanotechnologiom mogą powstawać powłoki kompozytowe, z metalu zawierającego nanocząstki. Są one twarde i odporne na korozję i ścieranie. Innowacja, którą opracowuje start-up, polega na wyposażeniu powłok w zdolność "samozaleczania" z korozji.

Samoleczące się powłoki

Dr inż. Alicja Stankiewicz, zajmująca się ochronnymi powłokami metalicznymi i dr inż. Katarzyna Zielińska, specjalizująca się w koloidach, czyli technikach mieszania substancji i w nanotechnologii, zaprojektowały powłoki samonaprawcze. Zawierają one mikrokapsuły wypełnione substancją czynną, która niweluje uszkodzenia powstałe na skutek korozji.

Chemiczki rozpoczęły współpracę na Politechnice Wrocławskiej podczas studiów doktoranckich. Następnie były związane z przemysłem chemicznym, w ostatnich latach pracując w Wielkiej Brytanii. Wróciły do Polski, aby realizować przedsięwzięcie, które w ich ocenie może być przełomem technologicznym.

Jak wyjaśniają badaczki, ich pierwszym krokiem było opracowanie powłok niklowych zawierających cząstki tlenku cyrkonu. Następnie pracowały nad uzyskaniem efektu "samozaleczania". Zaprojektowane przez nie powłoki dłużej zachowywały tzw. żywotność, co oznacza, że pokryte nimi elementy rzadziej trzeba naprawiać lub wymieniać. To przekłada się na zmniejszenie kosztów eksploatacji urządzeń i instalacji.

Odpowiedź na potrzeby przemysłu

- Rozwiązanie tego rodzaju należy do wysokich technologii innowacyjnych, materiałooszczędnych i minimalizujących ślad węglowy związany ze stosowaniem powłok ochronnych - oceniają autorki nowej metody. Dodają, że z analiz rynkowych wynika, że przemysł potrzebuje nowych, ulepszonych materiałów powłokowych, które łączyłyby dużą wytrzymałość mechaniczną z wysokimi właściwościami antykorozyjnymi.

Testy laboratoryjne przeprowadzone już w ramach spółki Coat-It potwierdziły, że powłoki nanokompozytowe są o około 60 proc. twardsze niż tradycyjne powłoki metaliczne i jednocześnie charakteryzują się zwiększoną odpornością na korozję. Nowe powłoki można nakładać obecnie stosowanymi technikami galwanicznymi. Wyniki badań zostały potwierdzone przez Politechnikę Białostocką. Chemiczki złożyły aplikację patentową w ramach inkubacji Platformy Startowe Hub of Talents 2. Spółka pozyskała inwestycję ze środków w ramach programu Bridge Alfa prowadzonego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.

Obecnie spółka prowadzi badania nad powłokami z dodatkiem nanocząstek na bazie związków ceru, cyrkonu i krzemu. Badaczki pracują też nad powłokami samoczyszczącymi i autokatalitycznymi. Będą w nich zastosowane nanocząstki, które pod wpływem światła rozkładają zanieczyszczenia organiczne i mogą niszczyć drobnoustroje. Mogą służyć do pokrywania sprzętu w szpitalach, szkołach oraz innych budynkach użyteczności publicznej, w których istnieje ryzyko łatwego rozprzestrzeniania się patogenów.

 

Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl, fot. PxFuel