Hautmimetisch: Transparente antikorrosive Beschichtung
In einer neuen Studie wird eine hautmimetische Aufbaustrategie zur Herstellung einer transparenten und hochkorrosionsbeständigen Nanokompositbeschichtung vorgestellt.
Eine transparente und korrosionsschützende Beschichtung ist für den Schutz von wertvollen Gegenständen, historischen Relikten und Metall von großer Bedeutung. Der Kompromiss zwischen hoher Transparenz und guter Korrosionsschutzleistung stellt jedoch eine große Herausforderung dar. Die Barrierefunktion der Haut, bei der hydrophobe Korneozyten parallel in die Lipide des Stratum corneum eingebettet sind, bietet ein hervorragendes Konzept zur Lösung des Problems. Hier wird eine neuartige bio-inspirierte Aufbaustrategie angewandt, um transparente und hochleistungsfähige antikorrosive Epoxid-Nanokomposit-Beschichtungen (Bio-MFICs) herzustellen, die mit superhydrophoben, magnetisch reagierenden Graphenoxid-Nanoblättern (FSO-GO) zusammenarbeiten, die parallel in Epoxidharz durch magnetfeldinduzierte Montage und Brückenbildung während des Aushärtungsprozesses ausgerichtet sind.
Transparente Schutzmaterialien
Die Struktur der Bio-MFICs entspricht weitgehend der Struktur des Stratum corneum der Haut, wobei die FSO-GO-Nanoblätter als „Korneozyten“ und die Epoxidmatrix als „Lipide“ fungieren. Die subtile hautmimetische Struktur trägt zu der hervorragenden Korrosionsschutzleistung von Bio-MFICs bei, da der Diffusionsweg von korrosiven Medien verlängert und blockiert wird. Infolgedessen beträgt die Widerstandsfähigkeit von Bio-MFIC-3 (0,75 Gew.-% Füllstoffgehalt) weiterhin 4,17×107 Ω-cm-2, was dem 43-fachen der reinen Epoxidbeschichtung entspricht. Außerdem kommt die Transparenz von Bio-MFIC-3 derjenigen der reinen Epoxidbeschichtung sehr nahe. Den Forschern zufolge bietet ihre Arbeit eine wirksame Methode zur Herstellung transparenter Schutzmaterialien, um den Materialverlust zu verringern und das Ziel der Energieeinsparung und der Reduzierung der Treibhausgasemissionen zu erreichen.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 173, Dezember 2022, veröffentlicht.