受豆荚启示的微容器（micropod）由高容量中空介孔二氧化硅纳米颗粒/氧化石墨烯（MSN-NH2/GO 微容器）和指示剂及按捺剂1,10-菲罗啉（Phen）组成。微模块的pH呼应性来自于GO静电阀与 MSN-NH2的相互作用，在不同的pH值下，MSN-NH2的外表电荷会产生显着的改变，然后操控 Phen的开释。当跟着pH值的升高产生涂层下腐蚀时，Phen从脱离的微柱中逸出，与溶解的Fe2+配位，呈现出橘红色，并构成被迫的络合物膜阻挠腐蚀，以此来完成腐蚀感应和按捺。一起，GO的高宽比延长了腐蚀性介质在涂层中的分散途径，然后增强了涂层的耐腐的才能。y防腐蚀涂层在浸泡实验和盐雾实验中体现杰出，在30天浸泡实验中坚持无缺，其Rc值是纯环氧涂层的1000倍。

  图2. a) 空微柱和 b) 填充微柱（蓝色代表 Phen）的 TEM 图画；c) Phen、空微柱和填充微柱的 TGA 和推导 TGA 曲线 时 Phen 从微柱中的开释曲线 时微柱（MSN-NH2/GO 微容器）的拼装和别离机制图示。

  图5. a) 用于拟合不同浸泡阶段涂层 EIS 成果的等效电路，b) Rc、c) 吸水率和 d) 对数 fb 随浸泡时刻的改变。

  图8：a) 涂层遇到膜下腐蚀或机械损坏时的自陈述和自修正机制；b) 相应的拉曼光谱；c) Phen 中 N 的高分辨率 XPS 成果；d) 在3.5wt% 的 NaCl 溶液中浸泡55小时后划痕区域的产品。

  在这项研讨中，咱们提出了一种受豆荚启示规划的具有自陈述和自修正才能的智能防腐蚀涂层。带正电荷的中空介孔二氧化硅（MSN-NH2）和带负电荷的氧化石墨烯（GO）经过静电拼装仿制了豆荚的结构。组成的微柱（MSN-NH2/GO微容器）作为无毒指示剂和按捺剂 Phen的大容量微容器，将Phen与环氧基质阻隔，避免了不相容和前期走漏。当pH值升高时，MSN-NH2的外表电荷变为与GO相同的负电荷状况，导致静电斥力剥离并开释出封装的 Phen，模拟了豆荚老练时的爆裂行为。这种触发开释形式确保了当部分pH值升高而产生腐蚀时，涂层中的微柱能开释出Phen，GO既是操控Phen开释的阀门，又是按捺腐蚀性介质分散的屏障。

  因而，在浸泡实验和盐雾实验中，Phen@微柱/EP涂层的防腐蚀功能很超卓，这得益于GO的高纵横比，浸泡30天后，涂层的耐腐蚀和抗老化功能提高到1.4×1010Ω-cm2，吸水率降低到1.6 vol%。一旦Phen在腐蚀现场部分开释，Phen就会与溶解的 Fe2+相互配合，完成上色并构成掩盖腐蚀部位的被迫膜，为陈述涂层扫除设备下的开始腐蚀状况供给了可视化解决方案，并能瞬间自我修正，按捺腐蚀的开展。该生物启示多功能涂层在防腐蚀范畴的使用远景宽广，具有合理的触发开释形式和较高的负载按捺剂、指示剂或修正剂的才能，对前期操控腐蚀开展和保护金属结构，削减金属腐蚀形成的环境污染和碳排放具有极端重大意义。