Một nghiên cứu khoa học vừa phát hiện ra rằng các giọt mưa khi trượt trên bề mặt cách điện có thể tích tụ điện áp lên đến 9.000 volt, đủ để làm hỏng lớp phủ bảo vệ trên xe ô tô và góp phần gây ăn mòn kim loại bên dưới. Hiện tượng này đặt ra thách thức mới trong việc bảo vệ sơn xe trước các yếu tố môi trường.
Các yếu tố bên ngoài như bụi bẩn, tia UV, hóa chất, và va chạm vật lý vốn đã được biết đến là nguyên nhân gây hại cho lớp sơn xe ô tô. Tuy nhiên, một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature và được Ars Technica đưa tin đã chỉ ra rằng giọt mưa, vốn được xem là hiện tượng tự nhiên nhẹ nhàng, cũng có thể gây tổn thương lớp sơn xe thông qua hiện tượng phóng điện với điện áp lên tới 9.000 volt.
Hiện tượng này xảy ra do quá trình điện hóa trượt (sliding electrification). Khi giọt nước trượt trên bề mặt cách điện như lá cây, kính hoặc các vật liệu phủ chống thấm, nó sẽ trao đổi điện tích với bề mặt, tích tụ điện áp rất cao. Khi giọt nước rơi xuống bề mặt kim loại như đồng hoặc vàng được phủ lớp Teflon, điện tích này sẽ phóng điện, gây phá hủy lớp phủ và làm hỏng bề mặt kim loại bên dưới.
Để kiểm chứng, các nhà nghiên cứu đã thực hiện thí nghiệm với mẫu đồng phủ Teflon đặt nghiêng 10 độ và tiếp xúc với 3.000 giọt nước có pha chút muối để mô phỏng mưa thực tế. Kết quả cho thấy bề mặt này không bị ảnh hưởng khi giọt nước rơi trực tiếp. Tuy nhiên, khi các giọt nước trượt trên các bề mặt cách điện như lá cây, vật liệu xây dựng PVC, kính polystyrene và lớp phủ chống thấm PFOTS rồi rơi xuống mẫu đồng phủ Teflon phía dưới, hiện tượng ăn mòn và phá hủy lớp phủ đã xuất hiện rõ rệt.
Phân tích bằng kính hiển vi lực nguyên tử và quay phim tốc độ cao cho thấy giọt nước đã tạo ra các lỗ hổng trên lớp phủ Teflon và kim loại, đồng thời để lại muối trên bề mặt gây ăn mòn tiếp tục. Hiện tượng này xảy ra tương tự trên các kim loại khác và với các độ dày lớp phủ khác nhau, cho thấy không có loại lớp phủ nào hoàn toàn miễn nhiễm với tác động của giọt mưa tích điện.
Điện áp 9.000 volt mà giọt mưa có thể tích tụ là mức rất cao so với điện áp tiêu chuẩn trong gia đình chỉ khoảng 120 volt, thậm chí tương đương hoặc vượt mức điện áp của hàng rào điện dùng trong chăn nuôi. Điều này cho thấy sức mạnh của các tia điện nhỏ này đủ để gây hư hại lớp bảo vệ sơn xe.
Nghiên cứu cũng lưu ý rằng hiện tượng phóng điện chỉ xảy ra khi giọt nước trượt trên bề mặt cách điện rồi rơi xuống bề mặt kim loại dẫn điện. Nếu giọt nước rơi trực tiếp lên bề mặt không dẫn điện thì không gây ăn mòn. Điều này có nghĩa rằng các vật liệu như nhựa hoặc các bề mặt không dẫn điện có thể tránh được tác động này.
Phát hiện này đặt ra lời cảnh báo cho chủ xe về việc bảo vệ xe khỏi các tác động của môi trường, đặc biệt là trong điều kiện mưa. Việc giữ xe luôn được che chắn, tránh đỗ dưới mái hiên, cây cối hoặc gần các bề mặt cách điện có thể giúp giảm nguy cơ hư hại lớp sơn do hiện tượng phóng điện của giọt mưa.
Tổng thể, nghiên cứu mở ra một hướng tiếp cận mới trong việc phát triển các loại lớp phủ bảo vệ xe ô tô có khả năng chống lại tác động của điện tích tích tụ từ giọt mưa, góp phần nâng cao độ bền và tuổi thọ của lớp sơn xe trong điều kiện thời tiết thực tế.
