Ученые ИТМО совместно со специалистами из Тяньцзиньского и Ливерпульского университетов создали умные микрокапсулы для защиты металлов от коррозии. Об этом «Газете.Ru» рассказали в ИТМО.
Под воздействием агрессивных факторов окружающей среды металлы разрушаются, снижается их прочность, тепло- и электропроводность. Чтобы продлить срок службы металлических систем, их покрывают защитными пленками и жидким пластиком, добавляют в сплав хром и титан, обрабатывают ингибиторами — химическими соединениями, которые замедляют коррозионные процессы, и используют другие методы борьбы с коррозией. Но у всех этих способов есть ограничения: дороговизна, сложность применения, низкая эффективность, неэкологичность и несвоевременное действие, когда коррозия переходит уже в активную стадию.
Микрокапсулы реагируют на изменения в окружающей среде, что обеспечивает контролируемое высвобождение активного вещества в течение 14 суток: при уменьшении рН они «раскрываются» и «выпускают» ингибитор коррозии — бензотриазол.
Несмотря на микроскопический размер (всего в 700 нанометров в диаметре), капсулы вмещают в себя большой объем действующего вещества — эффективность их капсулирования 86%. Разработка ученых открывает перспективы создания умных материалов с прогнозируемыми свойствами и программируемой реакцией на внешние стимулы.
«Мы не просто наблюдали за системой и фиксировали факт «открытия и закрытия» капсулы, мы рассчитали энергетические профили изменений системы в ответ на внешний отклик и описали механизм работы капсул на молекулярном уровне. Разработанная нами модельная система позволяет точно регулировать проницаемость оболочки и условия высвобождения активных веществ. Это открывает перспективы создания умных капсул с еще более сложной структурой и откликающихся на другие факторы окружающей среды, а также в целом новых настраиваемых «интеллектуальных» материалов с прогнозируемыми свойствами и обратимой реакцией на внешние стимулы», — отметил один из авторов исследования, научный сотрудник НОЦ Инфохимии ИТМО Данила Ермолин.
Ранее был развеян миф о вреде стероидов при лечении астмы.