21:04 2022-11-30
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Acoperirea ar putea proteja mai multe suprafețe, inclusiv monumente, de diferite niveluri de eroziune
_ Acoperirea ar putea proteja mai multe suprafețe, inclusiv monumente, de la diferite niveluri de eroziune
Cercetătorii de la Centrul de Științe Fotochimice de la Universitatea de Stat Bowling Green au dezvoltat un sistem de acoperire care arată promițător în conservarea monumentelor istorice – și, posibil, mult mai mult.
< O echipă formată din Dr. Joe Furgal, profesor asistent de chimie la BGSU, doctorand Cory Sims și cercetător postdoctoral Dr. Chamika Lenora a folosit trei forme diferite de chimie pentru a dezvolta un sistem hibrid de acoperire organo-siliciu care ar putea prelungi durata de viață. a mai multor suprafețe supuse unor niveluri ridicate de eroziune, inclusiv monumente naționale, structuri istorice, statui, pietre de cimitir și clădiri.Susținut de Serviciul Parcurilor Naționale, Departamentul de Interne al SUA și Centrul Național pentru Conservare. Tehnologie și Formare, echipa de cercetare a intrat în s Este o modalitate principală de a atenua daunele mediului în timp ce dezvoltă o acoperire care s-a întărit rapid, dar a avut o durată lungă de viață și ar putea fi aplicată în mai multe moduri.
Până acum, rezultatele lor au fost atât încurajatoare, cât și premiate. Prezentând cercetarea la conferința Polymer Initiative of Northeast Ohio (PiNO) din octombrie de la Universitatea Case Western, Sims a câștigat premiul PPG Choice Poster Award.
Inițial, Furgal dezvolta un sistem de acoperire pentru a face suprafețele bărcilor mai hidrofobe. , sau hidrofug, dar a văzut că serviciul parcului era în căutarea cercetării pentru a face materialele să reziste la eroziune. Potrivirea a fost naturală.
„Am venit cu acest sistem de acoperire și l-am proiectat inițial pentru bărci, dar era doar o propunere la acea vreme și încă nu făcusem nimic”, a spus Furgal. „Când am văzut grantul Parcului Național, m-am gândit: „Mă întreb dacă putem folosi acest tip de acoperire pentru conservarea monumentelor.”
După un an întreg de teste, cercetătorii BGSU au descoperit că sistemul lor era , pe scurt, eficient pe o mare varietate de suprafețe.
„Ar putea să-l folosească pe orice piatră, oțel, fier, sticlă, beton, cărămidă, lemn – aproape orice, în afară de țesături”, a spus Sims. „În mod ideal, poate reduce eroziunea și poate ajuta la graffiti, deoarece puteți șterge Sharpie sau vopsea pulverizată odată ce stratul a fost aplicat doar cu puțină unsoare pentru cot.”
O abordare hibridă.
Echipa BGSU a folosit trei chimie distincte (reacția tiol-ene inițiată de UV, reacția amină/epoxi și întărire sol-gel alcoxisilan) pentru a obține calitățile dorite ale fiecărei metode, reducând în același timp calitățile mai puțin dorite.< /p>
Acrilicele au nevoie de timpi lungi de întărire, ceea ce le poate face dificil de utilizat pe suprafețe care sunt deja în aer liber. Fluoropolimerii precum teflonul aduc probleme de mediu și nu pot fi utilizați pe toate suprafețele, în timp ce anumite substanțe epoxidice sunt predispuse la oxidare și decolorare pe măsură ce suferă eroziune.
De asemenea, s-au confruntat cu provocarea de a testa acoperirea fără beneficii. a unui meteorometru – o tehnică de îmbătrânire cu ultraviolete care simulează expunerea la soare pe acoperiri – pentru a testa o varietate de climate extreme, așa că au improvizat.
„În esență, a trebuit să ne facem propriile sisteme meteorologice la început, dar noi în cele din urmă am decis că nu este fezabil să facem teste în interiorul clădirii”, a spus Furgal. „În schimb, am decis să mergem pe acoperișul clădirii și să le punem acolo în lumea reală. Am avut un an de studiu în lumea reală înainte să publicăm ceva.”
Ei s-au mutat. suprafețele acoperite, inclusiv piatră și sticlă, pe acoperișul clădirii Laboratorului de Științe Fizice din campus, supunându-le unuia dintre avantajele lor geografice: vremea din nordul Ohio oferă multe tipuri de eroziune.
„Din fericire, Ohio este destul de bun, deoarece primim totul: multă ploaie, multă gheață, multă zăpadă, ceva căldură extremă, ceva extrem de frig”, a spus Sims. „Nu avem incendii de pădure sau condiții de tip furtună de nisip, dar au văzut aproape orice altceva.”
Note mari
În timpul testării, mostrele de acoperire cu trei sisteme au arătat o îmbunătățire hidrofobicitate și reactivitate mai puțin prematură la mai multe tipuri de eroziune pe multe suprafețe: sticlă, oțel, lemn, marmură, granit, cărămidă și nitril, toate acestea au beneficiat de acoperire.
Lemnul rămâne principalul material de construcție. pentru multe clădiri istorice, ceea ce poate fi o provocare de întreținut deoarece lemnul este atât poros, cât și inflamabil. Cu toate acestea, ca și cărămidă, eșantionarea a arătat că suprafața a absorbit stratul, făcându-l mai rezistent la daunele cauzate de apă.
În plus, testele de rezistență la flacără s-au dovedit promițătoare. În timpul expunerii la flăcări directe, lemnul tratat și-a menținut forma și s-a autostins la 11 secunde după ce flăcările s-au diminuat, ceea ce a fost cu 90% mai rapid decât lemnul netratat - arătând o posibilă aplicare pentru structurile din lemn în zonele susceptibile la incendii forestiere.
Suprafețele de piatră acoperite observate pe parcursul întregului an au demonstrat stabilitate pe termen lung chiar și în medii exterioare expuse la temperaturi cuprinse între sub zero și peste 100 de grade Fahrenheit, ceea ce ar face-o ideală pentru monumente din piatră, cum ar fi mormintele.
Deși cercetarea s-a propus să rezolve o problemă de la Serviciul Parcului Național, a arătat, de asemenea, că sistemul de acoperire ar putea fi aplicat și mai larg. Cercetătorii au în prezent un brevet în așteptare și lucrează atât la obținerea de licențe, cât și la posibilitățile de comercializare a companiilor startup.
„Am descoperit că a funcționat”, a spus Sims râzând. „Dacă m-ai fi întrebat acum un an, aș fi spus că aș fi fost fericit dacă ar funcționa doar pe piatră, dar am constatat că funcționează la mult mai mult decât atât.”
Lucrarea este publicată în jurnalul Coatings.
Comentarii:
Adauga Comentariu