Новое исследование Университета штата Нью-Йорк в Бингемтоне может привести к созданию более экологичных красок и покрытий.

В римской мифологии у бога Януса было два лица, поэтому он мог ясно видеть прошлое и будущее. Частицы Януса имеют аналогичную двойную природу, потому что сконструированы так, чтобы иметь две поверхности, каждая из которых имеет различные физические свойства. С одной стороны частица Януса имеет гидрофильную (притягиваемую водой) поверхность, а с другой гидрофобную (с водоотталкивающим агентом).

До недавнего времени частицы Януса нельзя было производить в больших количествах, и их коммерческое применение оставалось неясным. Совместное исследование Университета штата Нью-Йорк в Бингемтоне и Университета штата Айова, показывает, что наночастицы могут стать ключом к созданию более экологичных красок и покрытий.

Синь Юн, доцент кафедры машиностроения объединился с Шань Цзяном, доцентом кафедры материаловедения и инженерии и Чунхуэй Сяном, доцентом кафедры производства одежды, мероприятий и гостиничного менеджмента. Их совместное исследование было опубликовано в качестве ведущего в августовском выпуске журнала Materials Horizons.

«Предыдущие исследования в значительной степени были сосредоточены на структурах, образованных этими частицами в очень маленьком масштабе, потому что их поверхности обладают уникальными свойствами», – рассказывает Йонг. «В этом исследовании мы пытаемся использовать эти частицы для улучшения характеристик красок и покрытий, о чем никто раньше не думал».

Когда речь заходит о покраске стены в доме или квартире, требуется придерживаться одной из признанных техник. Нужно нанести слой грунтовки, а затем слой краски. В результате требуется в два раза больше времени. Краски могут смешиваться с растворителями, но они опасны для здоровья, а пары могут доставить немало проблем в помещениях с плохой вентиляцией. Можно использовать краски на водной основе, но многие из них все еще содержат растворители и могут быть не такими стойкими.

Производители электроники, мебели и многих других продуктов сталкиваются с таким же выбором. Им приходится выбирать то, что лучше подойдет под конкретный случай.

Ученые смешали гидрофильные и гидрофобные частицы Януса с коммерческими красками, а затем покрасили поверхности, чтобы посмотреть, как частицы будут реагировать.

В результате гидрофильная сторона, ориентированная к поверхности, помогала краске прилипать лучше, а гидрофобная делала ее водоотталкивающей. Исследователи также обнаружили, что частицы распространяются и организовываются в слои самостоятельно быстрее и способами, которые не полностью соответствуют гипотезам.

«В настоящее время никакая теория не может быть использована для объяснения самораспределения частиц Януса», – рассказывает Цзян. «Тем не менее, необходимы дополнительные работы для изучения детального механизма частиц. Я надеюсь, что, полностью поняв принципы самораспределения частиц Януса, мы сможем разработать «умные» материалы следующего поколения, которые будут более безопасны для экологии и будут иметь лучшие свойства».

Команда считает, что частицы Януса могут оказаться полезными во многих других областях, включая косметику, трехмерную печать и составы лекарственных препаратов.

Вам может понравиться

Размер мозга млекопитающих по отношению к телу изменялся на протяжении 150 млн лет

Группа исследователей изучила свыше 1,4 тысячи видов млекопитающих, до сих пор живущих на Земле или уже давно вымерших, чтобы проанализировать соотношение размеров их мозга к телу. В результате ученым удалось

Акулы мигрируют на огромные расстояния благодаря магнитному полю

Группа исследователей из Соединенных Штатов смогла определить, как акулы ориентируются в пространстве при миграциях на гигантские расстояния. Морские биологи решили провести масштабное исследование, чтобы узнать, как акулы мигрируют на 20-30

Обнаружено морское существо со способностью к полной регенерации

Израильские исследователи смогли найти морское существо, обладающее невероятными регенеративными способностями. Морские биологи назвали новое создание Polycarpa mytiligera. Оно относится к классу асцидий, представители которого отличаются высокой способностью к регенерации. Однако
Погода в России: