وقالت مبينا مرادي، الحاصلة على درجة الدكتوراه في هندسة المواد والفلزات: “نظراً لتعرض الطلاءات البوليمرية للتآكل بسبب البيئة المحيطة والعوامل الجوية، وبسبب امتصاص الرطوبة والأملاح الموجودة في الماء، فإن العوامل المسببة للتآكل تتغلغل تحت الطلاء مع مرور الوقت مما يؤدي إلى تآكل موضعي للطبقة التحتية المعدنية. لذلك كان هدفنا في هذا العمل هو إنشاء طلاء ذكي ينتج إشارات في البيئات المسببة للتآكل، بحيث لا يمنع التآكل فقط، بل يزيد مقاومة المعدن للتآكل مع مرور الوقت”.
وأضافت مرادي: “لهذا الغرض، قمنا باستخدام طلاءات تعتمد على مادة البولي أنيلين مع الحشوات النانوية مثل الغرافين والغابابنتين لإنتاج هذه الطلاءات الذكية. حيث أنه عندما تكون البيئة حمضية أو معرضة للأكسجين، تُطبق نوعاً من الإشارة الأنودية على الطبقة التحتية الفولاذية لتعزيزها عبر الحماية الأنودية”.
وحول تنفيذ هذه الدراسات، قالت مرادي: “في هذا البحث، استخدمنا المونومر أنيلين مع الأمينوفينول وكحول الفينيل مع مجموعة إضافات أخرى لإنشاء طبقة متكاملة على سطح الفولاذ 304 باستخدام طريقة الترسيب الأنودي”. وأكدت: “في هذا البحث، تمكّنا من تحويل الإشارات المُستقبَلة من هذا الطلاء الذكي إلى صوت، بحيث يُمكن من خلال سماع هذا الصوت معرفة عمق وعدد الثقوب التي قد تظهر مع مرور الوقت في الطبقة التحتية الفولاذية”. وأشارت مرادي إلى أن “الطلاءات الذكية المُطورة تُظهر مقاومة للتآكل بشكل كبير، بحيث لم تظهر أي علامات للتآكل الموضعي لفترة طويلة، ولكن في الظروف البيئية المُشددة داخل المختبر، تمكّنا من سماع صوت الثقوب الدقيقة على الطلاءات الأضعف”. وأضافت: “نتائج هذا البحث العلمي تم نشرها في خمس مقالات ISI ذات جودة عالية في مجلات مرموقة، وهناك مقال إضافي قيد الإعداد حالياً”.
وقالت مرادي إن من السمات البارزة لهذا المشروع هي الدمج بين النتائج التجريبية والمخبرية مع المحاكاة الذرية ونظرية الكثافة الوظيفية (DFT) للتطبيقات الصناعية. وأوضحت أن الميزة الأساسية لهذا المشروع مقارنةً بالمشاريع المماثلة هي التكلفة المقبولة نسبياً، حيث تُشكّل ما بين 15 إلى 25 بالمئة من تكلفة الطبقة التحتية الفولاذية للطلاء. كما قام الفريق البحثي بإنشاء برنامج كمبيوتر لتحويل إشارات التآكل ومراقبة التآكل بشكل مباشر، وهو حالياً جاهز للاستخدام”.
