نانوروکش‌های هوشمند ضد خوردگی

شمایی از رهایش عامل ضدخوردگی بعد از تابش موضعی لیزر به نانوظرف‌ها.

در این روش از نانوظرف‌هایی استفاده می‌شود که با نانوذرات فلزی یا رنگ‌دانه‌های آلی پر می‌شوند و برای شروع ترمیم‌کنندگی ناحیه‌ی خورده شده از لیزر استفاده می‌شود. با تابش نور لیزر به مراکز جذب، پوسته‌های این نانوظرف‌ها به صورت جزئی تخریب می‌شود، بنابراین نفوذ‌پذیری دیواره‌های نانوظرف افزایش می‌یابد. سپس عامل‌های ضدخوردگیِ ذخیره‌شده در این نانوظرف‌ها رها می‌شوند و ناحیه‌ی خورده‌شده را پوشش داده و ترمیم می‌کنند.

این محققان ابتدا دو ظرف مزومتخلخل (سیلیکای زیرمیکرومتر و تیتانیای نانواندازه) تولید کرده و عامل ضدخوردگی بنزوتریزول را داخل حجم متخلخل آنها به دام انداختند. مزیت ظرف زیرمیکرو اندازه این است که مقادیر بیشتری از عامل‌های ضدخوردگی می‌توان در آن قرار داد، و مزیت ظرف نانو این است که می‌‌توان آن را در فیلم‌های خیلی نازک یکپارچه کرد.

اثر نور لیزر روی این نانوذرات بدین صورت است: تشدید پلاسمون سطحی نانوذرات فلزی در این ناحیه‌ی مرئی و نزدیک مادون‌قرمز قرار دارد و این نانوذرات به‌عنوان مراکز جذب برای پرتوی نور لیزر عمل می‌کنند. موقعی که نور لیزر به دیواره‌های این نانوظرف برخورد می‌کند، انرژی نور تبدیل به انرژی گرمایی می‌شود. این جذب گرما بوسیله‌ی نانوذرات سبب گرم‌شدن موضعی و در نتیجه تخریب موضعی پوسته پلیمری شده و اجازه می‌دهد تا عامل‌های ضد خوردگی بارگذاری‌شده، رها شوند.

برهم‌کنش نور لیزر با این مراکز جذب می‌تواند با تغییر دو پارامتر اندازه نانوذرات و غلظت‌شان کنترل شوند.

نتایج این تحقیق در مجله‌ی Acs Nano منتشر شده‌است.

/ 0 نظر / 16 بازدید