Иерусалим, 12 июня 2025 года (TPS-IL) — Ученые из Еврейского университета в Иерусалиме разработали революционное покрытие, которое защищает железо от ржавчины с эффективностью 99,6%, прорыв, который может значительно снизить затраты на обслуживание и продлить срок службы железобетонных инфраструктур по всему миру.
Под руководством профессора Элада Гросса из Наноцентра и Института химии университета, исследовательская группа создала двухслойную систему, превосходящую существующие методы антикоррозионной защиты. Железо, будучи критическим материалом в строительстве, транспорте и производстве, очень подвержено ржавчине, которая ослабляет конструкции и требует дорогостоящих ремонтов. Традиционные покрытия часто разрушаются со временем, обеспечивая лишь временную защиту.
Новое покрытие объединяет молекулярный грунтовой слой с прочным полимерным верхним слоем. Первый слой, изготовленный из молекул N-гетероциклического карбена (NHC), образует прочную химическую связь с поверхностью железа, действуя как надежный фундамент. Эта связь позволяет второму, полимерному слою лучше адгезировать, создавая стабильный барьер, который остается неповрежденным даже в условиях, таких как длительное воздействие морской воды.
До сих пор большинство антикоррозионных покрытий полагались на краски, герметики или методы гальванизации, которые физически покрывают поверхности железа, но часто разрушаются со временем, особенно в тяжелых условиях, таких как морская вода или высокая влажность. Эти традиционные покрытия склонны отслаиваться, стираются или не обеспечивают плотное сцепление с металлом, требуя частого обслуживания и переаппликации. Прорыв заключается в химически связанной двухслойной системе — укрепленной молекулами N-гетероциклического карбена (NHC), которая создает гораздо более стабильный и долговечный барьер.
Результаты исследований были опубликованы в рецензируемом журнале «Angewandte Chemie».
«Секрет в химии грунта», — сказал Гросс. «Обеспечивая плотную связь на молекулярном уровне, мы разработали покрытие, которое не только устойчиво к коррозии, но и сохраняет свою целостность со временем».
Лабораторные испытания в условиях высокой коррозии морской воды продемонстрировали превосходную производительность покрытия, показав драматическое снижение образования ржавчины по сравнению с конвенциональными методами обработки. Исследователи говорят, что улучшенная адгезия и стабильность делают покрытие особенно подходящим для использования в морских, промышленных и открытых условиях, где воздействие влаги неизбежно.
Помимо структурной устойчивости, долговечность покрытия может снизить частоту ремонтов и замен, предлагая более устойчивое и экономически эффективное решение для отраслей, зависящих от железа и стальных компонентов.
В строительстве и инфраструктуре оно может продлить срок службы мостов, трубопроводов и железобетонных конструкций. Морские и морские сектора могут использовать его для защиты кораблей, нефтяных вышек и подводного оборудования от коррозии морской воды. Он также имеет потенциал в транспорте, обеспечивая защиту поездов, грузовиков и других транспортных средств от ржавчины, особенно в суровых климатических условиях. Производство и тяжелая промышленность могут получить выгоду от более долговечного оборудования и резервуаров для хранения, а энергетический сектор может применить его к ветряным турбинам и электростанциям. Даже оборонные, аэрокосмические и потребительские товары могут увидеть более долговечное оборудование, транспортные средства и продукцию.
«Этот инновационный подход может изменить наше отношение к сохранению металла», — сказал профессор Гросс. «Он предлагает отраслям надежный и долгосрочный метод защиты критической инфраструктуры».