Samoliječenje premaz znači kraj napuknutih telefona, kaže znanstvenik

Zamislite mobitel koji se može izliječiti od posjekotina i ogrebotina kao što to može ljudsko tijelo. Za kineskog istraživača Ming Yanga i njegovog tima na Harbin Institute of Technology, zapravo nije pitanje zamišljanja: oni su razvili novu vrstu pametnog premaza koji uspijeva biti i mekan i teško, ne nalik našoj koži.

"Osmislili smo samoliječujući premaz s tvrdoćom koja se čak približava zubnoj caklini oponašajući strukturu epidermisa", kaže Yang Inverzan, "Ovo je najpoželjnija kombinacija svojstava u sadašnjim samozapaljivim materijalima i premazima."

Kao što je opisano u radu objavljenom u srijedu u. T ACS Nano Ovaj novi materijal je daleko od prvog pametnog premaza, s prethodnim istraživanjima koja su se bavila opcijama mekog i tvrdog premaza. Yang kaže da postoji ozbiljna globalna potreba za boljim materijalima za samoizlječenje.

"Danas ljudi uvijek govore o okolišu i energiji", kaže on. „Samozapaljivi materijal može uštedjeti mnogo novca i energije koristeći pametan, ekološki prihvatljiv način. Ali sadašnji samozapaljivi materijali i premazi su obično meki i brzo se istroše. To može dovesti do potencijalnih problema u upravljanju plastičnim otpadom. ”

Ovaj novi materijal mogao bi riješiti te probleme s otpadom, budući da je bliži nego ijedan prethodnik kombinaciji fleksibilnosti mekane prevlake i otpornosti tvrdog premaza, bez kratkog vijeka trajanja prethodnog ili krhkosti posljednjeg. To bi moglo biti najbolje od oba svijeta.

"Trik je u korištenju umjetnih materijala u prirodi", kaže Yang. „Višeslojna struktura je ključ. Postavljanjem tvrdog sloja koji sadrži grafen-oksid na vrh mekog sloja, stvaramo pametnu hibridizaciju koju možete dobiti najviše od toga."

Grafen oksidni materijal koji se koristi u gornjem sloju prevlake je tvrđi od stanica kože, pružajući žilavost bliže onoj od zubne cakline. Nevjerojatna je stvar, prema Yangu, da tvrdi i meki slojevi prevlake mogu raditi zajedno kako bi stvorili ljekovita svojstva koja niti jedan od njih ne bi mogao postići sam.

"Uzbudljivo je vidjeti da možemo integrirati zahtjevna svojstva u dvije prirodne strukture, naime svojstvo samoizlječenja u kožu i mehaničku krutost i tvrdoću u caklini zuba, u umjetni pametni premaz", kaže Yang. "A ovaj princip dizajna vjerojatno je koristan za bilo koji samoliječujući polimerni sustav."

Rezultat je potencijalno mnogo dugotrajniji pametni premaz koji može štititi sve, od telefona do zgrada od ogrebotina, dok njegova svojstva ubijanja bakterija znače da bi to moglo biti korisno iu biomedicinskim uređajima.

Sada je samo pitanje pretvaranja laboratorijske izrade u nešto što zapravo može doći do tržišta. Postoje neka praktična pitanja koja će se najprije morati riješiti da bi se to dogodilo.

"Trenutno istraživanje koristi molekularni skup za postizanje željene strukture", kaže Yang. “U budućnosti će nam trebati učinkovitiji način za ubrzanje proizvodne linije. Premaz uz pomoć spreja može biti dobar izbor. Također pokušavamo primijeniti sličan princip dizajna na druge samoliječujuće polimere, posebno one koji su već komercijalno dostupni.

Ipak, Yang kaže da je optimističan što bi ovaj pametni premaz mogao izdati u eri pametnih telefona koji su sami sebe izliječili, otporni na ogrebotine, u relativno bliskoj budućnosti.

„Siguran sam da prototip proizvoda koji se temelji na našem dizajnu može biti dostupan za jednu do dvije godine“, kaže Yang. “Ipak je još dug put prije nego što se razvije razvijeni proizvod koji će trebati brojne povratne informacije kupaca i sudjelovanje investitora i potencijalnih partnera. Neću se iznenaditi ako to traje pet ili više godina."