Дождь может повреждать краску не только механическими ударами и химическими реакциями. Ученые обнаружили, что капли воды способны накапливать электрический заряд, а при ударе о покрытую поверхность — создавать крошечные разряды, похожие на микроскопические молнии. Они могут нарушать целостность защитного слоя и ускорять его разрушение.
До сих пор разрушение покрытий обычно связывали с двумя основными причинами: механическим воздействием, когда многочисленные капли постепенно ослабляют поверхность, и химическим повреждением, например из-за кислот или солей, содержащихся в воде.
Теперь ученые обнаружили еще один фактор — электрический заряд воды. Капля может получить его, когда скользит по определенному материалу. После этого при ударе о покрытие заряд высвобождается в небольшой области и повреждает защитный слой.
Чтобы проверить эффект, исследователи наносили капли на поверхность, покрытую тефлоном. В первом эксперименте использовали незаряженные капли. Даже после 3000 ударов под микроскопом не удалось заметить видимых изменений.
Затем капли предварительно пропускали по разным материалам — листу комнатного растения, ПВХ и полистиролу, который используется, в частности, в пластиковых окнах. Во время движения вода накапливала заряд, после чего капли падали на тефлоновую поверхность.
После 3000 таких ударов ученые обнаружили изменения не только в покрытии, но и в расположенном под ним металле.
Количество заряда зависело от материала, по которому двигалась капля. Разница в результатах достигала десятикратного значения. При этом повреждения удалось обнаружить во всех проведенных экспериментах.
Исследователи считают, что электрические эффекты, возникающие при движении воды, могут быть важной частью процесса разрушения защитных покрытий. В будущем эти результаты могут помочь создавать более устойчивые материалы для автомобилей, зданий, инфраструктуры и объектов культурного наследия.
Читайте также:
Автомобили смогут ориентироваться без GPS благодаря разработке МИФИ
3D-принтер сможет печатать предметы, распознающие прикосновения и движения