Die Liste der äußeren Faktoren, die Autoliebhaber zu vermeiden versuchen, um den Lack eines Autos zu schützen, ist überwältigend. Aber spezielle Klarlacke, rostfreie Beschichtungen, häufiges Waschen und völlige physische Barrieren gegen Witterungseinflüsse können den Lack nicht vor allem schützen. Eine neue Studie von Ars Technica ergab, dass Regentropfen, die als beruhigendes und beruhigendes Ergebnis der Natur gelten, ihren Weg durch den Lack eines Autos bahnen und zu einer weiteren Form von Korrosion beitragen können.
Wir Menschen haben einige hervorragende Beschichtungen entwickelt, um unsere Autos vor Korrosion durch die Elemente zu schützen, aber selbst diese Schutzmaßnahmen können mit der Zeit verschleißen. Die Forscher, die dieses Phänomen untersuchten, nutzten diese auf Nature verfügbare Studie, um herauszufinden, wie bekannte Ladungen, die in Wassertröpfchen beim Gleiten über Oberflächen gesammelt werden, zur Korrosion beitragen können, und das ist wirklich faszinierend.
Bedenken Sie, dass geladene Tropfen auf natürliche Weise durch Gewitter, tosende Meereswellen und Wasserfälle entstehen – im Grunde alles, was Wassertröpfchen erzeugen und in die Luft abgeben kann. Diese kleinen Wasserkügelchen landen dann auf einer Oberfläche. Beim Aufprall wird jedoch keine Gebühr erhoben. Was jedoch eine Ladung erzeugt, wird als gleitende Elektrifizierung bezeichnet. Dieser Regentropfen oder Wassertropfen (einer im selben) bewegt sich dann über eine isolierte Oberfläche und tauscht Ladungen aus, wobei er eine Ladung zurücklässt und gleichzeitig eine eigene Ladung aufnimmt. In dieser speziellen Studie fanden Forscher heraus, dass der Ladungsaustausch dazu beitragen könnte, dass sich ein Tröpfchen mit einer Spannung von über 9.000 Volt ansammelt, das sich auf bestimmten Oberflächen entladen könnte. Zur einfachen Orientierung, wie viel 9.000 Volt sind: Ihre üblichen Steckdosen in Haushalten und Unternehmen sind normalerweise für 120 Volt ausgelegt. Ein typischer Elektrozaun für Nutztiere kann eine Spannung von über 5.000 bis 10.000 Volt enthalten.
Es regnen lassen … für die Wissenschaft
Um diese Theorie zu testen, stellten die Forscher zunächst eine Kupferprobe her, die mit einer Teflonfolie beschichtet war, die als eine der chemisch beständigsten Beschichtungen gilt, die derzeit auf dem Markt erhältlich sind. Diese Probe wurde dann in einem 10-Grad-Winkel gelegt und 3.000 Wassertropfen ausgesetzt, die eine winzige Menge Salz enthielten, um echte Regentropfen nachzuahmen. Es wurde festgestellt, dass 3.000 Wassertropfen ungefähr der Menge an Tröpfchen entsprechen, mit der eine Oberfläche während eines mäßigen Regenereignisses an einem Nachmittag interagieren würde. Die Forscher fanden heraus, dass diese ursprüngliche Oberfläche keinerlei Veränderungen oder Schäden durch die Regentropfen aufwies.
Als nächstes bereiteten die Forscher vier Arten isolierter Oberflächen vor: ein Pflanzenblatt, Baumaterial über eine Schaumstoffplatte aus Polyvinylchlorid (PVC), ein Fenster aus Polystyrolglas und ein chemisches wasserabweisendes Mittel (Perfluoroctadecyltrichlorsilan, bekannt als PFOTS), das auf eine Quarzplatte aufgetragen wurde. Alle wurden ausgewählt, um reale Beispiele alltäglicher Gegenstände nachzuahmen, mit denen Regen interagieren würde. Diese Proben wurden dann um etwa 50 Grad geneigt und 3.000 Wassertropfen wurden auf jede dieser Oberflächen getropft. Diesmal sollten Wassertropfen an der Oberfläche entlang gleiten und auf eine andere mit Teflon beschichtete Kupferprobe fallen, die sich nur 5 Millimeter unter der Probe befindet.
Mithilfe der Rasterkraftmikroskopie fanden Forscher Defekte auf der Oberfläche, die sich sowohl durch den Teflonfilm als auch durch das Kupfer gefressen hatten. Die Forscher filmten die Tröpfchen außerdem mit einer Hochgeschwindigkeitskamera und konnten beobachten, wie sich die Wassertröpfchen veränderten, als sie auf die teflonbeschichtete Kupferoberfläche fielen.
Die Forscher wollten herausfinden, ob dieser Ansatz auch bei unterschiedlich dicken Beschichtungen auf Kupfer und Gold anwendbar ist. Sie fanden heraus, dass unabhängig von der Dicke oder Art des Metalls bei allen eine ähnliche Korrosion auftrat wie bei der ursprünglichen teflonbeschichteten Kupferoberfläche aus dem ersten Teil des Experiments.
Regen, Regen vergeht. Lass meine Farbe heute in Ruhe
Ein Wassertropfen sammelt eine positive Ladung, während das Metall (in diesem Fall Kupfer oder Gold) eine negative Ladung trägt. Wenn sich der Wassertropfen einer Metalloberfläche nähert, erhöht sich das elektrische Feld zwischen den beiden und wird beim Aufprall entladen. Diese Spannung verursacht das Loch und den Zusammenbruch oder die vollständige Zerstörung der Beschichtung, wie es beim Teflon und dann beim Metall der Fall war. Das Salzwasser bleibt auf der beschädigten Oberfläche zurück und erodiert das Metall weiter. Was nicht hilft, ist, dass der Tropfen im Wesentlichen eine kleine Tasche oder Vertiefung geschaffen hat, in der das Wasser hängen bleiben kann, sodass das Salzwasser einfach dort bleibt.
Die Ergebnisse verheißen für keine Beschichtung auf dem Markt etwas Gutes, und das bedeutet, dass keine wirklich sicher vor diesen elektrifizierten Regentropfen ist. Es ist jedoch wichtig, sich daran zu erinnern, dass die Aufladung entsteht, wenn die Wassertröpfchen an einer isolierten Oberfläche wie Häusern oder Bäumen herunterlaufen und dann auf eine andere Metalloberfläche fallen. Dank eines anderen Teils dieses Experiments stellten sie fest, dass Tröpfchen, die auf ein nicht leitendes Material fielen, keiner Korrosion ausgesetzt waren. Ich denke, das ist ein Gewinn für Kunststoffe?
Was das für Sie bedeutet – jetzt gibt es noch mehr Anreize, Ihr Auto abzudecken und von Markisen, Häusern, Bäumen, Autos, Sattelschleppern usw. fernzuhalten. Jeder lose Regentropfen kann eine Ladung sammeln, die darauf abzielt, Ihren Klarlack wegzufegen und Ihr Auto damit zu verrosten. Regiert nicht die Wissenschaft?
