Parece inacreditável, mas toda vez que chove, seu carro pode receber descargas elétricas de mais de 1.000 volts que podem danificar a pintura

Proteger a pintura de um carro envolve vernizes de qualidade, lavagens frequentes e até capas protetoras. Mas, de acordo com um estudo publicado na Nature e divulgado pela Ars Technica, existe uma ameaça que ninguém parece considerar: as próprias gotas de chuva. Não da maneira que imaginamos.

E se a chuva danificasse os carros não apenas pelo sal dissolvido e pela acidez que carrega, mas também pela eletricidade que transporta? Essa é a conclusão surpreendente de um estudo publicado em 26 de agosto de 2016 na revista Nature, liderado por uma equipe do Instituto Max Planck de Pesquisa de Polímeros (Mainz, Alemanha), em colaboração com a Universidade de Bonn, a Universidade de Tecnologia da China Meridional, o MIT e a Universidade Johannes Gutenberg de Mainz.

Gotículas que perfuram o revestimento como um arco elétrico

Até agora, a corrosão causada pela chuva era explicada por três mecanismos conhecidos: os sais e ácidos dissolvidos na água, o desgaste mecânico repetido das gotas ao caírem sobre uma superfície e a oxidação resultante devido ao oxigênio ambiente. A maioria dos revestimentos anticorrosivos, como tintas ou filmes de polímero, são projetados com base nesses princípios.

A equipe liderada por Zhongyuan Ni, Rüdiger Berger e Hans-Jürgen Butt identificou um quarto mecanismo, até então negligenciado: a carga elétrica. Quando gotas de água deslizam sobre superfícies isolantes, elas se eletrizam espontaneamente, um fenômeno semelhante à eletricidade estática gerada ao esfregar um balão.

Esse fenômeno é chamado de eletrização por deslizamento. Quando uma gota de água — naturalmente carregada em tempestades, ondas ou cachoeiras — desliza sobre uma superfície isolante (uma folha, uma janela, um toldo), ela troca carga elétrica com essa superfície. Ao cair sobre um metal, ela libera essa carga.

Para demonstrar isso, pesquisadores deslizaram gotas de água sobre quatro superfícies isolantes comuns: uma folha de planta, uma folha de espuma de PVC, poliestireno e quartzo revestido com uma camada hidrofóbica (PFOTS), antes de deixá-las cair sobre placas de cobre revestidas com Teflon.

Após algumas dezenas de gotas, não havia desgaste visível. Mas após 3 mil impactos, o equivalente a uma tarde de chuva moderada, o Teflon estava perfurado e o cobre subjacente severamente corroído, com corrosão mais profunda que a espessura da película. Em contraste, gotas sem carga que caíram sem quicar não deixaram vestígios após o mesmo número de impactos.

A carga elétrica medida permanece mínima: entre 0,2 e 2 nanocoulombs por gota, muito menor que uma descarga eletrostática convencional, como a que se sente ao tocar uma maçaneta de metal. No entanto, em relação ao tamanho de uma gota de chuva, essa carga corresponde a uma diferença que pode ultrapassar 1 mil volts no momento do impacto.

Segundo os pesquisadores, esse campo elétrico se torna intenso o suficiente para causar a ruptura dielétrica — literalmente um pequeno arco elétrico que perfura o revestimento isolante — antes que as reações eletroquímicas ataquem o metal subjacente.

Os autores apontam que esse mecanismo poderia explicar, pelo menos em parte, por que algumas estruturas metálicas, apesar de bem conservadas, se degradam mais rapidamente do que o esperado. A Torre Eiffel, por exemplo, precisa ser completamente repintada a cada sete anos, aproximadamente, uma tarefa monumental cuja causa exata do desgaste permanecia incerta. Navios, fachadas de edifícios, monumentos e, claro, carrocerias de automóveis são superfícies potencialmente afetadas.

Para os carros, o desafio é simples. As camadas de tinta e verniz que protegem a lataria da ferrugem podem ser mais vulneráveis ​​do que se pensava, não apenas aos raios UV, respingos de pedras ou poluição, mas também a esse fenômeno elétrico até então invisível.

Os pesquisadores esclarecem, no entanto, que os revestimentos comerciais usados ​​em veículos são tipicamente mais espessos do que a película de Teflon testada em laboratório, o que poderia limitar o efeito na prática, sem eliminá-lo completamente.

O estudo abre, portanto, uma nova linha de pesquisa para o desenvolvimento de novos revestimentos protetores capazes de resistir não apenas ao desgaste mecânico e ao ataque químico, mas também a essas microdescargas elétricas. Segundo os autores, a rigidez dielétrica deverá agora ser integrada como um critério adicional no desenvolvimento de tintas e vernizes industriais.

Imagens | Alan Paura, Matheus Bertelli, Lübna Abdullah