Los recubrimientos de alta tecnología combaten la corrosión en las estructuras de alto rendimiento
La corrosión, la degradación química o electroquímica del metal, puede provocar fallas estructurales, pérdidas financieras, riesgos para la salud y contaminación ambiental. Los peligros que presenta la corrosión son particularmente relevantes para las infraestructuras sometidas a altos esfuerzos, como los aviones y las plataformas petrolíferas marítimas. El equipo del proyecto COAT4LIFE(se abrirá en una nueva ventana), financiado por las Acciones Maria Sklodowsa-Curie (MSCA)(se abrirá en una nueva ventana), tenía como objetivo desarrollar recubrimientos multifuncionales ambientalmente seguros para combatir la corrosión de los metales de uso común y sus aleaciones. COAT4LIFE se basó en el trabajo del proyecto financiado por las MSCA SMARCOAT, que se completó en 2018. COAT4LIFE brindó a jóvenes investigadores y personal de empresas la oportunidad de trabajar en diferentes entornos con diferentes personas, a menudo en diferentes países, lo que llevó a la polinización cruzada de ideas en un campo crítico para el futuro de la economía baja en carbono de Europa.
Tecnologías ecológicas y protección contra la corrosión
Nada dura para siempre, ni siquiera los metales, que se encuentran entre los materiales más duraderos del mundo. Para prolongar la vida útil de los metales, los actores industriales buscan recubrimientos protectores para las superficies metálicas. Como dice el coordinador del proyecto João Tedim: «La protección activa contra la corrosión desempeña un papel fundamental cuando los revestimientos empiezan a fallar debido a los efectos combinados de la temperatura, la humedad, la presencia de especies agresivas, los daños mecánicos y la exposición a los rayos UV, condiciones todas ellas que se dan durante la vida útil de las estructuras metálicas». Al aumentar la durabilidad de las estructuras metálicas se apoyará la economía circular, y el método ecológico del proyecto garantizará que las tecnologías tengan un impacto ambiental mínimo. El equipo de COAT4LIFE se centró en dos tipos de sistemas de recubrimiento: una cubierta biodegradable temporal utilizada para el transporte y nuevos polímeros destinados al recubrimiento a largo plazo. Además de evaluar los factores de rendimiento, el proyecto realizó estudios de ecotoxicidad y análisis del ciclo de vida de los elementos de recubrimiento propuestos. El proyecto tuvo éxito en el cumplimiento de sus objetivos ecológicos. «En COAT4LIFE desarrollamos polímeros respetuosos con el medio ambiente que se utilizan como aglutinantes en formulaciones de recubrimientos. Estos se combinaron con diferentes nanoaditivos para obtener recubrimientos multifuncionales, capaces de proteger y detectar el inicio de la corrosión en sustratos metálicos, al tiempo que reducen el impacto medioambiental», comparte Tedim.
Nanoaditivos para recubrimientos multifuncionales
El método multifuncional del proyecto tiene dos ramas distintas. Unos nanosensores(se abrirá en una nueva ventana) inteligentes que permiten la detección precoz de la corrosión. Estos aditivos responden a los estímulos y cambian de color en presencia de desencadenantes de corrosión en etapa temprana. La detección temprana de la corrosión permite a las partes interesadas abordar rápidamente el deterioro de los activos. El aprendizaje automático demostró ser una herramienta valiosa para identificar los inhibidores de corrosión prometedores para recubrimientos inteligentes. Esta vía de investigación ha dado lugar a múltiples publicaciones(se abrirá en una nueva ventana) y presentaciones en conferencias. Los recubrimientos inteligentes se basan en aditivos encapsulados/inmovilizados con un mecanismo de liberación activado. «Cuando el efecto barrera del revestimiento convencional ya no proporciona una protección completa, los nanoaditivos empiezan a liberar inhibidores de la corrosión. Estas pequeñas especies químicas se difunden en los metales expuestos, inhibiendo así los procesos de corrosión», explica Tedim. En el proyecto se desarrollaron varios nanomateriales que fueron evaluados en términos de desempeño e impacto ambiental. Si bien la compatibilidad entre los nanoaditivos y las formulaciones de recubrimiento fue a menudo un desafío, dos formulaciones, una para aleaciones de aluminio y otra para acero, se validaron en pruebas estándar y de campo. Estas soluciones superaron a los productos existentes y cumplieron con los altos estándares ambientales del proyecto. Las contribuciones de COAT4LIFE a los recubrimientos anticorrosión son un paso importante hacia la mejora de la seguridad, la circularidad y el rendimiento de las estructuras metálicas en sectores de alto rendimiento. Además, el intercambio de conocimientos respaldado por el proyecto promete más avances en el futuro.
