Science News · Wetenschap

Geladen waterdruppels kunnen corrosie veroorzaken

Onderzoekers hebben ontdekt dat waterdruppels, nadat ze langs oppervlakken zijn gegleden en een elektrische lading hebben opgebouwd, deze lading bij impact kunnen overdragen, wat leidt tot materiaalcorrosie. Dit fenomeen kan optreden, zelfs wanneer materialen worden beschermd door coatings, en kan wijdverbreid zijn, met mogelijke gevolgen voor auto's, infrastructuur en erfgoedsites.

Waterdruppels kunnen elektrisch geladen raken door langs oppervlakken te glijden. Wanneer deze geladen druppels landen op materialen met geschikte elektrische eigenschappen, zoals metalen, kunnen ze corrosie veroorzaken. Dit proces kan zelfs optreden door beschermende coatings heen. De onderzoekers rapporteerden hun bevindingen op 26 augustus in Nature. Het opladen van water in omgevingen zoals wolken, onweersbuien en watervallen suggereert dat dit effect wijdverbreid kan zijn.

De corrosie veroorzaakt door deze geladen druppels kan leiden tot de ontwikkeling van verbeterde anticorrosiecoatings. Eerder onderzoek had vastgesteld dat glijdende waterdruppels een lading konden verkrijgen, maar dit identificeren als een oorzaak van corrosie is een belangrijke vooruitgang. De economische impact van corrosie is aanzienlijk, met de Amerikaanse auto-industrie alleen al die meer dan $30 miljard verliest in 1999, en wereldwijde kosten geschat op biljoenen.

Hoewel fysieke impact en corrosieve verbindingen in water eerder als primaire oorzaken van schade werden beschouwd, was de rol van geëlektrificeerde druppels aanvankelijk onduidelijk. Experimenten toonden aan dat duizenden geladen druppels, gecreëerd door ze langs oppervlakken zoals bladeren en polystyreen glas te laten glijden, nodig waren om waarneembare schade aan met Teflon gecoat koper te veroorzaken. Druppels zonder voorafgaand glijden veroorzaakten geen vergelijkbare schade. Microscopisch onderzoek toonde aan dat de geladen druppels de Tefloncoating binnendrongen en het onderliggende koper corrodeerden. Vergelijkbare corrosie werd waargenomen op met polystyreen glas gecoat koper en goud, wat aangeeft dat het fenomeen niet beperkt is tot Teflon.

Hoewel de effecten van deze geladen druppels individueel klein zijn, kunnen ze zich in de loop van de tijd ophopen en bijdragen aan de aantasting van blootgestelde materialen zoals monumenten, machines en infrastructuur. Onderzoekers benadrukken dat zelfs kleine ladingen niet over het hoofd mogen worden gezien vanwege hun potentiële langetermijnbelang.

AI-samenvatting op basis van de bron.