Краплі дощу можуть завдавати ударів на 9 000 вольт, що проїдають лакофарбове покриття вашого автомобіля.
Список зовнішніх факторів, яких автолюбителі намагаються уникнути, щоб захистити фарбу автомобіля, приголомшливий. Але спеціальні захисні покриття, антикорозійні засоби, часте миття та повні фізичні бар’єри проти стихій не можуть захистити фарбу від усього. Нове дослідження, про яке повідомляє Ars Technica, виявило, що краплі дощу, які вважаються спокійним і заспокійливим результатом природи, можуть пробивати фарбу автомобіля своїми електричними розрядами і сприяти ще одній формі корозії.
Ми, люди, створили чудові покриття для захисту наших автомобілів від корозії під впливом стихій, але навіть цей захист з часом зношується. Дослідники, які вивчали це явище, використали це дослідження, доступне на Nature, щоб побачити, як відомі заряди, що накопичуються у краплях води під час ковзання по поверхнях, можуть сприяти корозії, і це справді захоплююче.
Розглянемо, що заряджені краплі виникають природним чином під час гроз, прибоїв, водоспадів — практично будь-чого, що може створювати краплі води та викидати їх у повітря. Ці маленькі сфери води потім падають на поверхню. При ударі заряду немає. Те, що створює заряд, називається ковзальною електризацією. Крапля дощу або крапля води (це одне й те саме) потім рухається по ізольованій поверхні та обмінюється зарядами, залишаючи один заряд позаду, набираючи власний заряд. У цьому конкретному дослідженні дослідники виявили, що обмін зарядами може допомогти краплі накопичити до 9 000 вольт, які можуть розрядитися на певних поверхнях. Для простого порівняння, 9 000 вольт — це набагато більше, ніж напруга в 120 вольт, яка зазвичай використовується в наших будинках і офісах. Типовий електричний паркан для худоби може містити напругу від 5 000 до 10 000 вольт.
Дощ заради науки
Щоб перевірити цю теорію, дослідники спочатку встановили мідний зразок, покритий тефлоновою плівкою, яка вважається одним із найстійкіших до хімічного впливу покриттів на ринку. Цей зразок був розміщений під кутом 10 градусів і піддався впливу 3 000 крапель води, що містили невелику кількість солі, щоб імітувати реальні краплі дощу. 3 000 крапель води було визначено як приблизно таку ж кількість крапель, з якими поверхня взаємодіє під час помірного дощу протягом дня. Дослідники виявили, що ця початкова поверхня не зазнала жодних змін чи пошкоджень від крапель дощу.
Далі дослідники підготували чотири типи ізольованих поверхонь: листок рослини, будівельний матеріал у вигляді пінополівінілхлоридної (ПВХ) плити, вікно зі полістирольного скла та водонепроникне хімічне покриття (перфтороктадецилтріхлорсилан, відомий як PFOTS), нанесене на кварцову пластину. Усі були обрані для імітації реальних прикладів повсякденних предметів, з якими дощ може взаємодіяти. Ці зразки потім нахилили під кутом приблизно 50 градусів, і на кожну з цих поверхонь впустили 3 000 крапель води. Цього разу краплі води мали ковзати по поверхні та падати на інший мідний зразок, покритий тефлоном, розташований на відстані лише 5 міліметрів нижче.
Використовуючи атомно-силову мікроскопію, дослідники виявили дефекти на поверхні, які проїли як тефлонову плівку, так і мідь. Дослідники також зняли падіння крапель за допомогою високошвидкісної камери і змогли побачити, як краплі води змінюються під час падіння на покриту тефлоном мідну поверхню.
Дослідники хотіли побачити, чи застосовується цей самий підхід до міді різної товщини покриття, а також до золота. Вони виявили, що незалежно від товщини чи типу металу, всі вони зазнали корозії, подібної до початкової мідної поверхні, покритої тефлоном, з першої частини експерименту.
Дощику, дощику, йди геть. Залиш мою фарбу в спокої сьогодні
Крапля води накопичує позитивний заряд, тоді як метал (у цьому випадку мідь або золото) тримає негативний заряд. Коли крапля води наближається до металевої поверхні, електричне поле між ними збільшується, і при ударі відбувається розряд. Ця напруга спричиняє появу отвору та руйнування або повне знищення покриття, як це сталося з тефлоном, а потім і з металом. Солона вода залишається на пошкодженій поверхні та далі роз’їдає метал. Те, що не допомагає, — це те, що крапля, по суті, створила невелику кишеню або заглиблення, де вода може залишатися, тому солона вода просто сидить.
Результати не обіцяють нічого доброго для будь-якого існуючого покриття, і це означає, що жодне з них не захищене від цих електризованих крапель дощу. Але важливо пам’ятати, що заряд виникає, коли краплі води стікають по ізольованій поверхні, такій як будинки або дерева, а потім падають на іншу металеву поверхню. Завдяки іншій частині цього експерименту вони виявили, що краплі, які падали на непровідний матеріал, не зазнавали корозії. Гадаю, це перемога для пластику?
Що це означає для вас — тепер є ще більше стимулів тримати автомобіль під накриттям і подалі від навісів, будинків, дерев, автомобілів, вантажівок тощо. Кожна крапля дощу, що падає, може накопичувати заряд, який прагне знищити ваше захисне покриття і призвести до іржі вашого автомобіля. Хіба наука не дивовижна?
Source: www.jalopnik.com