Materialul care se repară singur ar putea face să dispară zgârieturile de pe mașini prin simpla expunere la soare

A fost dezvoltat materialul care se repară singur, transparent și protector, care acționează în decurs de 30 de minute atunci când este expus la lumina soarelui.

Durabilitatea lacurilor pentru automobile este cel mai important factor în protejarea suprafeței unui vehicul. În plus, lacurile de protecție trebuie să fie incolore și transparente, astfel încât să poată fi văzută culoarea originală a produsului.

• Telescopul Webb a găsit o populație neobișnuit de mare de asteroizi între Jupiter și Marte
• Un nou studiu dezvăluie cum au jucat cometele un rol „major” în apariția vieții pe Pământ

Cu toate acestea, este dificil să asiguri o funcție de auto-vindecare în timp ce sunt îndeplinite toate aceste condiții. Materialele cu mișcare moleculară liberă au o eficiență ridicată de auto-reparare, dar au o durabilitate scăzută, în timp ce materialele cu duritate mare și durabilitate excelentă au o performanță de auto-vindecare remarcabil de slabă.

Materialul care se repară singur

Echipa de cercetare formată din Dr. Jin Chul Kim, Dr. Young il Park și Dr. Ji-Eun Jeong, de la Institutul de Cercetare a Tehnologiei Chimice din Coreea (KRICT), a dezvoltat materialul care se repară singur, transparent, care satisface toate condițiile de mai sus, are o performanță similară cu cea a lacurilor de protecție comerciale și se poate auto-vindeca folosind doar lumina soarelui (în special lumina aproape infraroșie din lumina soarelui, în intervalul de lungimi de undă de la 1.000 la 1.100 nm).

Folosind lacul de protecție cu auto-vindecare, zgârieturile de suprafață pot fi reparate în 30 de minute atunci când sunt expuse la lumina soarelui.

Pentru a demonstra performanța de auto-reparare a lacului dezvoltat, echipa de cercetare a acoperit un model de mașină la scară de laborator folosind un instrument de acoperire prin pulverizare. Atunci când modelul de mașină a fost expus la lumina soarelui de la amiază timp de aproximativ 30 de minute, zgârietura a dispărut complet și suprafața lacului de acoperire a fost restaurată, scrie Eurek Alert.

Cum funcționează materialul?

Principiul fenomenului de auto-vindecare: când lumina soarelui este absorbită de material, temperatura suprafeței crește pe măsură ce energia luminoasă este transformată în energie termică. Ulterior, temperatura crescută a suprafeței face posibilă auto-vindecarea unei zgârieturi de suprafață prin repetarea disocierii și recombinării legăturilor chimice din structura polimerului.

La rășina de lăcuire existentă, echipa de cercetare adaugă o legătură chimică dinamică (structură de uree) care poate repeta descompunerea și recombinarea structurii polimerului și a amestecat-o cu un colorant fototermal transparent, astfel încât legătura chimică dinamică să poată avea loc în mod activ la expunerea la lumina soarelui.

Deși funcțiile de auto-reparare au mai fost studiate, folosind coloranți fototermici, studiile anterioare s-au bazat în principal pe materiale anorganice care sunt dificil de aplicat industrial, deoarece lacul trebuie să fie transparent. În plus, materialele anorganice necesită o cantitate mare de energie luminoasă pentru a produce un efect fototermic.

Aplicațiile s-ar putea extinde dincolo de industria auto

Echipa de cercetare a folosit coloranți fototermici organici transparenți care pot absorbi lumina în infraroșu apropiat. Lumina în infraroșu apropiat este o sursă de energie cu lungime de undă lungă care reprezintă mai puțin de 10% din lumina soarelui la amiază și, prin urmare, se poate evita creșterea excesivă a temperaturii suprafeței vehiculului.

În plus, coloranții fototermici organici au câteva avantaje pentru comercializare: nu afectează culoarea produsului datorită faptului că sunt incolori, se amestecă ușor cu diverse vopsele și sunt ieftini.

Materialul care se repară singur este de așteptat să fie folosit ca lac pentru aplicații de transport, dispozitive electronice precum smartphone-uri și computere și materiale de construcție. În plus, se așteaptă ca acesta să contribuie la atingerea neutralității carbonului prin reducerea utilizării solvenților organici nocivi, care sunt generați în cantități mari la revopsirea vehiculelor.

Această cercetare a fost publicată în ACS Applied Polymer Materials.

Vă recomandăm să citiți și:

Organe de porc, readuse la viață cu ajutorul unei noi tehnologii

Neuronul artificial de 1 milion de ori mai rapid decât cel natural tocmai a fost creat

Roverul-prototip VIPER este testat de NASA, deși lansarea a fost amânată

Funcțiile de conducere autonomă fac cu adevărat drumurile mai sigure?