Исследователи из Корейского научно-исследовательского института химической технологии (KRICT) в Тэджоне (Южная Корея) разработали материал прозрачного защитного покрытия, который способен самовосстановиться за 30 минут при воздействии солнечного света. Об этом сообщает портал Eurekalert. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.

Материалы защитного покрытия множества изделий, в том числе автомобилей, должны быть очень долговечными, бесцветными и прозрачными, чтобы сохранять нанесенную окраску. Однако при соблюдении всех этих условий трудно обеспечить таким материалам функцию самовосстановления.

Эту проблему смогла решить южнокорейская исследовательская группа из KRICT, разработав прозрачный материал покрытия, который удовлетворяет всем вышеперечисленным условиям и по защитным характеристикам не уступает материалам, применяемым передовыми производителями, но при этом способен самовосстанавливаться за счет светового воздействия – особенно при прямом солнечном свете, в диапазоне длин волн от 1000 до 1100 нм.

Благодаря такому самовосстанавливающемуся защитному материалу царапины на поверхности можно заживить за 30 минут при помощи обычных солнечных лучей. Чтобы продемонстрировать характеристики своего нового материала, исследователи из KRICT нанесли покрытие на лабораторную модель автомобиля, распылив его с помощью стандартных авторемонтных средств. Когда этот автомобиль побыл под прямым солнечным светом около 30 минут, нанесенные для тестовых целей царапины полностью исчезали, а поверхность материала покрытия восстанавливалась.

Принцип действия процесса такого самовосстановления заключается в следующем: когда солнечный свет поглощается материалом покрытия, температура поверхности повышается, поскольку световая энергия преобразуется в тепловую энергию. Это позволяет покрытию самозалечивать поверхностную царапину за счет повторения диссоциации и рекомбинации химических связей в структуре защитного.

В существующую коммерческую смолу для покрытия исследовательская группа KRICT добавила динамическую химическую связь (структуру затрудненной мочевины), которая способна повторять разложение и рекомбинацию полимерной структуры, и смешала ее с прозрачным фототермическим красителем, чтобы динамическая химическая связь могла активно возникать при воздействии солнечного света.

Исследователи использовали прозрачные органические фототермические красители, способные поглощать ближний инфракрасный свет. Это длинноволновый источник энергии, на долю которого приходится менее 10% полуденного солнечного света, и, таким образом, он не допускает чрезмерного повышения температуры поверхности транспортного средства.

Кроме того, органические фототермические красители имеют ряд преимуществ для коммерциализации: они не влияют на цвет продукта в силу собственной бесцветности, легко смешиваются с различными красками и недороги.

Ожидается, что разработанный учеными KRICT самовосстанавливающийся материал в будущем будет использоваться в качестве покрытия как для транспортных средств, таки для электронных устройств – таких как смартфоны и компьютеры, а также строительных материалов. Кроме того, ожидается, что он будет способствовать достижению углеродной нейтральности за счет сокращения использования вредных органических растворителей, которые образуются в больших количествах при перекраске автомобилей.

Вам может понравиться

Новые углеродно-целлюлозные нанокомпозитные плёнки улучшают рассеивание тепла в тонкой электронике

Исследователи из Японии нашли решение давней проблемы тепловыделения для тонкопленочной электроники, создав гибкие нанокомпозитные пленки с использованием матрицы нановолокна целлюлозы. Об этом сообщает портал Nanowerk. Перевод основных положений публикации представлен

Новые устройства, работающие от водорослей, светятся в темноте при механическом воздействии

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего (UCSD) разработали мягкие устройства, содержащие водоросли, которые светятся в темноте при механическом воздействии – таком как сдавливание, растяжение, скручивание или сгибание. Об этом сообщает

Лигнин сделан источником получения биотоплива для реактивных двигателей

Группа исследователей из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США (NREL), Массачусетского технологического института (MIT) и Университета штата Вашингтон сообщила об успешном использовании лигнина в качестве основы для выпуска