Новости химической науки > Новое покрытие против царапин

Исследователи из США создали материал будущего, способный залечивать царапины на своей поверхности под действием солнечного света. Новый материал обладает огромным потенциалом для получения самозалечивающихся поверхностей для машин или бытовых приборов.

Небольшие царапины заживляются за 30 минут. (Рисунок из Science, 2009. DOI: 10.1126/science.1167391)

Бисважит Гош (Biswajit Ghosh) и Марек Урбан (Marek Urban) из Университета Южной Миссисипи модифицировали полиуретан, привив к нему оксетан-замещенный хитозан. Хитозан является производным хитина, природного полимера, образующего наружный скелет членистоногих и ряда других беспозвоночных, а также входящего в состав клеточных стенок грибов и бактерий.

Предложенный подход может быть реализован, поскольку физическое повреждение поверхности полимера (например, глубокая царапина) приводит к повреждениям на молекулярном уровне – разрушению оксетановых циклов. Хитозан, введенный в полиуретан, под действием ультрафиолета образует два радикальных центра, которые могут реагировать с раскрытыми оксетановыми циклами, образуя новые макромолекулы в месте повреждения и «заживляя» царапину.

Исследователи продемонстрировали, что царапина с толщиной в 10 мкм полностью «зарастает» за 30-минут облучения высокоэнергетическим ультрафиолетом. Однако, самозаживление более сложных повреждений или более глубоких царапин еще не изучалось.

Новое изобретение уже привлекло значительный интерес у автопроизводителей, вынужденных разрабатывать для машин краски с высокой устойчивостью к механическим повреждениям. Поскольку действие нового материала основано на такой реакции поперечной сшивки полимера, на которую влажность не влияет, промышленники уверены, что новый материал сможет быть использован для создания «умных покрытий» для машин, однако исследователи заявляют, что для коммерциализации изобретения еще потребуется длительные исследования.

Источник: Science, 2009. DOI: 10.1126/science.1167391

метки статьи: #новые материалы, #химическая технология, #химия поверхности, #химия полимеров, #элементоорганическая химия