| La corrosión de los metales es un proceso destructivo que genera enormes pérdidas económicas. Según la Organización Mundial de la Corrosión, se estima que los costos de la corrosión superan los 1.8 billones de dólares en todo el mundo. Dr. Karan Thanawala, becaria de investigación en la Academia de Investigación IITB-Monash y miembro de la Chemwatch equipo, espera ayudar a reducir significativamente este número. Karan explica que la corrosión de los objetos metálicos es el resultado de una reacción electroquímica que ocurre en la superficie y que involucra la oxidación del metal en presencia de electrolito y oxígeno. Los esfuerzos realizados para la prevención de la corrosión son el uso de material alternativo y diseño de componente, y / o la aplicación de un recubrimiento protector adecuado, según el tipo de condiciones ambientales y la vida esperada. De estos, el enfoque más común y eficiente para controlar la corrosión es la aplicación de recubrimientos a base de polímeros orgánicos. Sin embargo, aplicados en la capa más externa de estas estructuras, estos recubrimientos son susceptibles a daños y rayones a nivel micro / nano durante la manipulación y el servicio. Este tipo de daño es difícil de detectar, lo que permite que el proceso de corrosión empeore y finalmente inutilice el revestimiento protector. Por lo tanto, dice Karan, es un concepto más atractivo diseñar y desarrollar recubrimientos que tengan la capacidad de curar el daño, manteniendo así las propiedades protectoras. La encapsulación de aceite de linaza y aceite de tung en cáscaras de urea-formaldehído se realizó utilizando una técnica de polimerización in situ. La optimización de los parámetros del proceso para la preparación de microcápsulas se realizó utilizando cantidades calculadas de aceite y urea-formaldehído, que fueron sometidas a la formación de microcápsulas esféricas de tamaño 25-45 µm, que dependen del tiempo de reacción y velocidad de agitación. Las microcápsulas así preparadas se analizaron mediante microscopía óptica (OM), microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR), para asegurar la encapsulación del aceite en las finas capas de urea-formaldehído. Con microcápsulas a una concentración optimizada del 3% en peso se lograron recubrimientos autocurativos de película fina con una capacidad de autocuración rápida y uniforme. El rendimiento anticorrosivo se evaluó mediante prueba de inmersión y espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS). Karan explica más detalladamente su investigación: “El desarrollo de recubrimientos autorreparables planteó grandes desafíos. El factor más importante fue lograr la reproducibilidad del tamaño, la forma y la morfología de las microcápsulas preparadas, que cuando se agregan al recubrimiento, brindan la funcionalidad de curación inteligente. Se optimizaron los parámetros críticos del proceso de síntesis, como la velocidad de agitación y el tiempo de reacción, que domina la formación del tamaño y la forma de las microcápsulas. Adicionalmente, los componentes de las microcápsulas han sido seleccionados en base a su biocompatibilidad y naturaleza no peligrosa, lo que los clasifica como materiales verdes. Estas microcápsulas preparadas se dispersaron en el revestimiento orgánico en concentraciones variables. Estos recubrimientos impregnados con microcápsulas, después del curado completo, se indujeron con un trazador artificial, antes de la prueba de corrosión en una solución salina (similar al agua de mar) para evaluar el desempeño de los recubrimientos. El efecto de la adición de las microcápsulas sobre la funcionalidad de autorreparación se investigó mediante microscopía óptica. Los recubrimientos se analizaron adicionalmente para determinar las propiedades mecánicas y de adhesión para su uso como recubrimientos industriales comerciales. Los resultados de los recubrimientos autorreparables fueron comparables con los recubrimientos de control (sin las microcápsulas) ”. Sobre lo que motivó a Karan a enfocar su investigación en esta área, dice: “Los composites autorreparables poseen un gran potencial para resolver muchas limitaciones de los recubrimientos poliméricos y materiales estructurales, a saber, microgrietas y daños ocultos. Los daños en el revestimiento son los precursores de fallas estructurales, y la capacidad de curarlos permitirá estructuras con una vida útil más prolongada y menos mantenimiento. Los recubrimientos autorreparables imitan el proceso de curación natural, similar a la curación de la piel dañada. Por lo tanto, los recubrimientos autorreparables son muy atractivos ya que pueden asegurar la durabilidad de los componentes recubiertos incluso después de que el recubrimiento se dañe debido a razones químicas o mecánicas. La síntesis de microcápsulas y la formulación de recubrimientos autorreparables plantean grandes desafíos. El tamaño de las microcápsulas, la forma y las morfologías juegan un papel importante en proporcionar una funcionalidad activa de ruptura y curación. Optimizar el proceso para preparar microcápsulas a medida brinda una gran oportunidad para probar nuevos métodos, a menudo emocionantes para un investigador ". Karan confía en que este avance en la investigación de recubrimientos protectores contribuirá en gran medida a resolver algunos de los problemas de corrosión a los que nos enfrentamos al utilizar recubrimientos poliméricos tradicionales, lo que en última instancia garantizará lugares de trabajo y comunidades más seguros. |
