De staat waarin de verf van een scheepshuid verkeert, is voor reders van groot belang. De coating op het onderwaterschip voorkomt corrosie en zorgt bijvoorbeeld dat onderwaterorganismen zich niet kunnen hechten op de romp. Tot dusver kon de kwaliteit van die verflaag alleen in een droogdok worden gecontroleerd. Een Deense wetenschapper heeft nu een systeem bedacht, waarbij de coating met behulp van infrarood laserlicht gecontroleerd kan worden. Dat kan gewoon terwijl het schip in de haven ligt.
OCT kan ook worden gebruikt bij de ontwikkeling van coatings. Met behulp van deze techniek kunnen dan duurzamere en milieuvriendelijker verven worden ontwikkeld.
Onderzoeker Christian Rosenberg Petersen van de Deense Technische Universiteit kwam op het idee naar aanleiding van een eerdere studie aan het instituut. De DTU onderzocht een nieuw type scheepsverf dat was ontwikkeld en getest in een samenwerking met een verffabrikant.
Onderzoekers observeerden een verfmonster voortdurend onder een elektronenmicroscoop. Zo konden ze zien hoe de corrosiebeschermende eigenschap ervan zich in de loop van de tijd ontwikkelde. Volgens Rosenberg Petersen was er een veel slimmere manier. Hij besloot uit te zoeken of infrarood laserlicht kon worden gebruikt om scheepsverf te onderzoeken. Niet alleen in het lab, maar ook ter plekke op de schepen.
Door materiaal heen kijken
Christian Rosenberg Petersen heeft zich gespecialiseerd in ‘optische coherentietomografie’ (OCT). Deze technologie lijkt sterk op echografie, maar werkt met licht in plaats van geluid.
“We hadden in het laboratorium een systeem gemaakt waarmee we konden laten zien dat we met mid-infrarood licht door verschillende materialen heen konden kijken, zoals keramiek, papier, of plastic, “vertelt de fotonica-onderzoeker in een persbericht van de universiteit.
“Zo konden we bijvoorbeeld in de chip van een creditcard kijken. Ik vroeg me af of die technologie ook zou kunnen worden gebruikt om in de verf van schepen te kijken en variaties in de dikte en de verdeling van de verschillende verfcomponenten waar te nemen.
“Het idee was met behulp infrarood laserlicht een gedetailleerd, driedimensionaal beeld van de verf te krijgen terwijl het schip aangemeerd ligt. Zo kunnen we bijvoorbeeld zien of er kleine luchtbelletjes in de verf zitten, of er problemen zijn met de hechting, of dat er roestvorming onder plaatsvindt.”
Roestvorming
Wanneer infrarood laserlicht tegen een oppervlak wordt uitgezonden, dringt een deel van het onzichtbare licht het materiaal binnen. De componenten van het materiaal kaatsen een deel daarvan weer terug. Dat gereflecteerde licht wordt opgevangen en geanalyseerd in een computer. Het resultaat is een beeld dat de inwendige structuur van het materiaal toont. Het unieke van OCT is dat je een 3D-beeld kunt krijgen met een relatief goede resolutie – tot op enkele micrometers – zonder in contact te hoeven komen met het voorwerp.
Christian Rosenberg Petersen is nu bezig met de ontwikkeling van een compact, draagbaar OCT-systeem voor de inspectie van de verflaag op schepen.
“Als alles in elkaar is gezet, moeten we metingen gaan verrichten op een schip. Met de robotarm kunnen we een relatief groot gebied scannen, slechts beperkt door het bereik van de robot van 85 cm. Zo kunnen we bijvoorbeeld zien of de verf kleine luchtbelletjes bevat, of er problemen zijn met de hechting, of dat er roestvorming onder zit”, aldus Rosenberg Petersen.
Het project heeft de naam SHIP-COAT (Sub-Surface, High-Resolution, Inspection of Paints and Coatings Using Non-Destructive Laser Tomography) gekregen. Dit voorjaar moet het draagbare meetinstrument klaar zijn voor veldproeven.
Ook interessant: Beschermlaagje van vliegenoog voorbeeld voor innovatieve nanocoatings
Dieper in weefsel kijken kan kankeronderzoek helpen
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
