Инженеры из Университета Райса разработали сплав с уникальным набором свойств. Обладая высокой жесткостью и пластичностью, легкий серно-селеновый (S-Se) сплав может служить отличным антикоррозийным покрытием с эффективностью защиты 99,9% для стали в широком диапазоне разнообразных сред. Новое покрытие не только предотвращает ржавление стальных пластин, погруженных в воду, но также доказало свою гибкость и способность к самовосстановлению при повреждении.
По словам исследователей из Университета Райса, антикоррозионное покрытие оказалось более диэлектрическим (изолирующим), чем большинство гибких материалов, и более гибким, чем большинство диэлектриков, что делает его хорошим кандидатом для компонентов в электронике, таких как гибкие мобильные телефоны.
Соединение серы и селена сочетает в себе лучшие свойства неорганических покрытий, таких как соединения на основе цинка и хрома, которые блокируют влагу и ионы хлора, но не сульфатредуцирующие биопленки, и покрытия на основе полимеров, которые защищают сталь в условиях, подобных морской воде, но чувствительны к микробам.
Это было установлено в результате серии экспериментов. В первом испытании материала исследователи покрыли небольшие слябы из обычной «мягкой стали» серно-селеновым сплавом и погрузили их на месяц в морскую воду рядом со стальной пластиной без покрытия в качестве контроля. Сталь с покрытием не показала обесцвечивания или других изменений, но голая сталь значительно заржавела.
Затем команда проверила антикоррозионное покрытие против сульфатредуцирующих бактерий, которые, как известно, ускоряют коррозию до 90 раз быстрее, чем абиотические хищники. Образцы с покрытием и без покрытия в течение 30 дней подвергались воздействию планктона и биопленок, и снова сплав защитил сталь от коррозии.
Наконец, они протестировали самовосстанавливающиеся свойства сплава, разрезав пленку пополам и поместив части рядом друг с другом на плите. Разделенные части воссоединились в одну пленку примерно за 2 минуты при нагревании до 70 ° C и их можно было сложить так же, как исходную пленку. Точечные дефекты также были устранены путем их нагревания при 130 ° C в течение 15 минут. Последующие испытания затвердевших сплавов подтвердили их способность защищать сталь так же хорошо, как и чистые покрытия.
