Forscher haben eine hochwirksame zweischichtige Beschichtung entwickelt, die 99,6 % Schutz gegen Eisenkorrosion bietet. Der Durchbruch kombiniert eine dünne molekulare Grundierung mit einer haltbaren Polymerschicht, die eine starke, lang anhaltende Barriere gegen Rost bildet. Diese Innovation könnte die Wartungskosten erheblich senken und die Lebensdauer von Materialien auf Eisenbasis, die im Bauwesen, im Transportwesen und in der Fertigung verwendet werden, verlängern.
Forscher der Hebräischen Universität Jerusalem haben eine hochwirksame neue Beschichtung entwickelt, die Eisen mit einer Effizienz von 99,6 % vor Rost schützen kann. Unter der Leitung von Prof. Elad Gross vom NanoCenter und dem Institut für Chemie an der Hebräischen Universität wird in der Studie ein innovatives zweischichtiges Beschichtungssystem vorgestellt, das die bestehenden Methoden zum Schutz vor Korrosion erheblich verbessert.
Eisen wird in vielen Industriezweigen wie dem Baugewerbe, dem Transportwesen und der verarbeitenden Industrie verwendet, ist aber sehr anfällig für Rost, wenn es Luft und Feuchtigkeit ausgesetzt ist. Rost schwächt das Metall und führt zu strukturellen Schäden und teuren Reparaturen. Es gibt zwar Schutzbeschichtungen, doch neigen viele von ihnen dazu, sich im Laufe der Zeit zu zersetzen und bieten nur begrenzten Langzeitschutz.
Die neue Forschung bietet eine Lösung, indem sie zwei Schutzschichten kombiniert, die zusammen eine starke und dauerhafte Barriere bilden. Die erste Schicht ist eine ultradünne Beschichtung aus N-Heterozyklischen Carbenmolekülen (NHC), die eine enge Verbindung mit der Eisenoberfläche eingehen. Diese Grundierungsschicht sorgt dafür, dass die zweite Schicht – eine Beschichtung auf Polymerbasis – fest haftet und einen äußerst stabilen und dauerhaften Schutzschild bildet. Dank dieser verbesserten Haftung bleibt die Beschichtung auch unter rauen Bedingungen, wie z. B. bei längerer Einwirkung von Salzwasser, intakt.
Experimente haben gezeigt, dass dieses zweischichtige System die Korrosion drastisch reduziert, wobei Tests in einer hochkorrosiven Salzwasserumgebung seine außergewöhnliche Effizienz bestätigten. Durch die Bildung einer starken chemischen Verbindung zwischen dem Eisen und den Schutzschichten bietet diese Methode eine weitaus längere Haltbarkeit als herkömmliche Beschichtungen, die sich im Laufe der Zeit oft abnutzen oder abblättern.
„Diese Entdeckung bedeutet einen großen Sprung nach vorn beim Schutz von Eisen vor Korrosion“, so Prof. Elad Gross. „Durch die Verwendung einer speziell entwickelten Grundierung haben wir eine Beschichtung geschaffen, die nicht nur hochwirksam, sondern auch langlebig ist. Dies könnte die Wartungskosten senken, die Lebensdauer von Eisenwerkstoffen verlängern und der Industrie eine viel zuverlässigere Lösung bieten.“
Dieser Durchbruch hat weitreichende Auswirkungen auf Branchen, die auf Eisen und Stahl angewiesen sind, vom Bauwesen und Verkehr bis hin zur Infrastruktur und Fertigung. Durch die Verringerung des Bedarfs an häufigen Reparaturen und Auswechslungen könnte diese Beschichtung auch zu einer nachhaltigeren und kostengünstigeren Materialnutzung beitragen.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202422879
