Self-Healing Coating znamená koniec prasknutých telefónov, hovorí vedec

Predstavte si mobil, ktorý sa môže uzdraviť z rezov a škrabancov, ako je ľudské telo. Pre čínskeho výskumníka Ming Yanga a jeho tím v technologickom inštitúte Harbin to už nie je otázka predstavy: vyvinuli nový druh inteligentného náteru, ktorý dokáže byť mäkký. a tvrdé, nie na rozdiel od našej vlastnej kože.

„Navrhli sme samo-liečivý povlak s tvrdosťou, ktorá sa dokonca približuje zubnej sklovine napodobňovaním štruktúry epidermy,“ hovorí Yang obrátený, "Toto je najžiadanejšia kombinácia vlastností v súčasných samo-liečivých materiáloch a povlakoch."

Ako je opísané v dokumente, ktorý bol uverejnený v stredu ACS Nano Tento nový materiál je ďaleko od prvého inteligentného náteru, s predchádzajúcim výskumom zameraným na možnosti mäkkého aj tvrdého náteru. Yang hovorí, že existuje vážna globálna potreba lepších samo-liečivých materiálov.

„V súčasnosti ľudia vždy hovoria o životnom prostredí a energii,“ hovorí. „Samo-liečivý materiál môže pomôcť ušetriť veľa peňazí a energie inteligentným a ekologickým spôsobom. Súčasné samo-liečivé materiály a povlaky sú zvyčajne mäkké a rýchlo sa opotrebujú. To môže priniesť potenciálne problémy s nakladaním s plastovým odpadom. “

Tento nový materiál by mohol vyriešiť tieto problémy s odpadom, pretože je bližšie ako ktorýkoľvek predchodca, pretože kombinuje pružnosť mäkkého povlaku a pružnosť tvrdého povlaku, bez krátkej životnosti prvej vrstvy alebo jej krehkosti. To by mohlo byť to najlepšie z oboch svetov.

„Trik spočíva v použití umelých materiálov v prírode,“ hovorí Yang. „Kľúčom je viacvrstvová štruktúra. Umiestnením tvrdej vrstvy obsahujúcej grafénoxid na mäkkú vrstvu vytvoríme inteligentnú hybridizáciu, z ktorej môžete získať maximum. “

Materiál grafénoxidu, ktorý sa používa v hornej vrstve povlaku, je tvrdší ako kožné bunky a ponúka tuhosť blížiacu sa pevnosti zubnej skloviny. Podľa Yanga je úžasná vec, že ​​tvrdé a mäkké vrstvy povlaku dokážu spolupracovať na vytvorení liečivých vlastností, ktoré by nemohli dosiahnuť sami.

„Je vzrušujúce vidieť, že do dvoch prírodných štruktúr môžeme integrovať náročné vlastnosti, a to vlastnosť samoliečenia v pokožke a mechanickú tuhosť a tvrdosť zubnej skloviny, do umelej povrchovej úpravy,“ hovorí Yang. „A tento princíp dizajnu je pravdepodobne užitočný pre akýkoľvek samoregeneračný polymérny systém.“

Výsledkom je potenciálne oveľa dlhšie trvajúci inteligentný povlak, ktorý dokáže chrániť čokoľvek od telefónov po budovy pred poškriabaním, zatiaľ čo jeho vlastnosti zabíjajúce baktérie znamenajú, že by to mohlo byť užitočné aj v biomedicínskych zariadeniach.

Teraz je to len otázka premeny laboratórnej tvorby na niečo, čo sa môže skutočne dostať na trh. Existuje niekoľko praktických otázok, ktoré bude potrebné najprv vyriešiť, aby sa tak stalo.

„Súčasný výskum využíva molekulárne zostavy na dosiahnutie požadovanej štruktúry,“ hovorí Yang. „V budúcnosti budeme potrebovať efektívnejší spôsob zrýchlenia výrobnej linky. Nanášanie pomocou spreja môže byť dobrou voľbou. Snažíme sa tiež aplikovať podobný princíp dizajnu na iné samo-liečivé polyméry, najmä tie, ktoré sú už komerčne dostupné. “

Napriek tomu Yang hovorí, že je optimistický, že tento inteligentný povlak by mohol vzniknúť v ére samoliečivých smartfónov odolných voči poškriabaniu v relatívne blízkej budúcnosti.

„Som presvedčený, že prototypový produkt založený na našom dizajne môže byť k dispozícii za jeden až dva roky,“ hovorí Yang. „Je to však ešte pred sebou dlhý krok, kým sa môže vyvinúť vyspelý produkt, ktorý bude potrebovať veľa spätných väzieb od zákazníkov a účasť investorov a potenciálnych partnerov. Nebudem prekvapený, ak by to trvalo päť alebo viac rokov. “