Procesy korozyjne jakie zachodzą na metalicznym podłożu zostały już wyczerpująco opisane w literaturze. Naukowcy z brytyjskiego London Centre for Nanotechnology poszli o krok dalej – przy pomocy nowoczesnej technologii dokonali obserwacji powłoki antykorozyjnej oraz zaprezentowali wyniki obserwacji w formie 3D. Dzięki temu dokładnie wiemy, co dzieje się w obrębie powłoki chroniącej przed korozją i w jaki sposób zapobiega ona zniszczeniom.
Obraz uzyskany przez naukowców z LCN – trójwymiarowy fragment powłoki o rozmiarach 10x10x10 μm, na którym widać przepływ jonów (kolor zielony) blokowany przez płytki aluminium (kolor fioletowy). Fot. arch. LCN
Badania przeprowadzone zostały we współpracy z koncernem AkzoNobel, do obserwacji zjawisk korozyjnych posłużyła zaś metoda PXCT, stanowiąca połączenie ptychografii (rodzaju mikroskopii rentgenowskiej, wykorzystującego zjawisko dyfrakcji) z tomografią komputerową. Jest to rewolucyjna technika opracowana niedawno przez badaczy z centrum Swiss Light Source w Szwajcarii, umożliwiająca obserwowanie w wersji trójwymiarowej nawet bardzo ruchliwych struktur, takich jak np. bakterie. Za pomocą PXCT obserwowano już między innymi osteocyty organizujące się w obrębie kości, co wzbudziło duży entuzjazm wśród naukowców i przekonało ich o dużym potencjale tej nowej metody obserwacji.
Naukowcy z LCN zdecydowali się wykorzystać tę technikę do obserwacji powłok stosowanych jako ochrona antykorozyjna na kadłubach statków. Uzyskali wysokiej jakości obrazy, na których można automatycznie zidentyfikować takie elementy jak cząstki aluminium, talk czy pigment. Wizualizacja ta pokazała, w jaki sposób działają powłoki antykorozyjne. Przede wszystkim blokują ruch jonów, który leży u podstaw korozji. Zaobserwowano, że w kierunku prostopadłym do podłoża przepływ jonów był bardzo słaby, a dodatkowo ograniczały go płytkowate struktury aluminiowe obecne w powłoce. Dzięki temu korozja na tak zabezpieczonym podłożu rozwija się dużo gorzej niż na elemencie bez ochrony antykorozyjnej.
Profesor Ian Robinson, który stał na czele zespołu badawczego, określił ten eksperyment jako doskonały przykład współpracy zaawansowanych technologii przemysłowych z metodami uniwersyteckimi. Nowoczesna technika obserwacji pozwoliła poznać dokładnie strukturę powłoki antykorozyjnej i jasno zobrazować jej funkcję.
Artykuł opisujący doświadczenie został opublikowany w piśmie Nature.
Źródło: London Centre for Nanotechnology
