Ученые обнаружили неизвестный ранее механизм коррозии: электрически заряженные капли воды способны разрушать защитные покрытия металлов и открывать их для ржавления. Это может угрожать инфраструктуре, технике и памятникам культуры по всему миру. Работа опубликована в журнале Nature.
Капли воды естественным образом приобретают электрический заряд при контакте с поверхностями, в грозовых облаках, при разбивании океанских волн или у водопадов — примерно так же, как возникает статическое электричество. Ученые показали, что такой заряд запускает интенсивный «электрический пробой», который прокалывает защитные покрытия даже на меди и золоте.
Чтобы это доказать, исследователи из Института полимерных исследований Общества Макса Планка прокатывали капли по листьям растений, ПВХ, полистиролу и кварцу, а затем направляли их на образцы меди с покрытием. После тысяч ударов на металле появлялись характерные повреждения.
Ключевым доказательством стало то, что электрически нейтральные капли никакого вреда не наносили. Это значит, что дело не в силе удара, а именно в заряде, который несет капля.
Заряженные капли образуются и во многих промышленных процессах — при электростатическом распылении, струйной печати, производстве химикатов. Впрочем, авторы признают, что пока неизвестно, насколько сильно заряжены капли реального дождя, поэтому оценить угрозу для инфраструктуры помогут будущие полевые измерения.
Открытие меняет представление о коррозии: до сих пор считалось, что дождь вредит металлу в основном из-за растворенных в нем кислот и загрязнителей, а не из-за собственного электрического заряда капель. Понимание нового механизма поможет создавать более стойкие покрытия для мостов, зданий, транспорта и музейных экспонатов.
Ранее в России нашли способ находить самые опасные для здоровья районы городов.