Самоизцеление покритие означава край на пукнати телефони, казва учен

Представете си мобилен телефон, който може да се излекува от съкращения и драскотини, както човешкото тяло може. За китайския изследовател Минг Янг и неговия екип в Харбинския технологичен институт, това вече не е въпрос на въображение: те са разработили нов вид интелигентно покритие, което успява да бъде едновременно меко и твърда, не за разлика от нашата собствена кожа.

„Проектирахме самовъзстановяващо се покритие с твърдост, която дори се приближава към зъбния емайл, като имитира структурата на епидермиса“, казва Ян. обратен, "Това е най-желаната комбинация от свойства в сегашните самолечещи материали и покрития."

Както е описано в статия, публикувана в сряда в ACS Nano този нов материал е далеч от първото интелигентно покритие, с предишни изследвания, които разглеждат както меките, така и твърдите покрития. Ян казва, че има сериозна глобална нужда от по-добри материали за самолечение.

"Днес хората винаги говорят за околната среда и енергията", казва той. „Самозагряващият материал може да помогне да се спестят много пари и енергия с помощта на интелигентен и екологичен начин. Но настоящите самозаздравяващи материали и покрития обикновено са меки и се износват бързо. Това може да доведе до потенциални проблеми при управлението на пластмасовите отпадъци."

Този нов материал може да реши тези проблеми с отпадъците, тъй като той е по-близо до всеки предшественик, за да съчетае гъвкавостта на мекото покритие и устойчивостта на твърдо покритие, без краткия живот на първото или крехкостта на последното. Това може да е най-доброто от двата свята.

"Номерът е да се използват изкуствени материали по начин на природата", казва Янг. - Многослойната структура е ключът. С поставянето на твърд слой, съдържащ графенов оксид, върху мек слой, ние създаваме интелигентна хибридизация, от която можете да извлечете максимума."

Материалът от графенов оксид, използван в горния слой на покритието, е по-твърд от клетките на кожата, предлагайки здравина по-близо до тази на зъбния емайл. Удивителното нещо според Янг е, че твърдите и меки слоеве на покритието са в състояние да работят заедно, за да създадат лечебни свойства, които нито един от тях не може да постигне сам по себе си.

"Вълнуващо е да видим, че можем да интегрираме в две естествени структури взискателни свойства, а именно самолечебни свойства в кожата и механична коравина и твърдост в зъбния емайл, в изкуствено интелигентно покритие", казва Янг. "И този принцип на проектиране вероятно е полезен за всяка самовъзстановяваща се полимерна система."

Резултатът е потенциално много по-дълготрайно интелигентно покритие, което може да защити всичко от телефони до сгради от драскотини, а неговите свойства за унищожаване на бактерии означават, че той може да бъде полезен и в биомедицинските устройства.

Сега е само въпрос на превръщане на лабораторно творчество в нещо, което всъщност може да достигне пазара. Има някои практически въпроси, които първо трябва да бъдат решени, за да се случи това.

„Настоящите изследвания използват молекулярни събрания за постигане на желаната структура“, казва Янг. „В бъдеще ще ни е необходим по-ефективен начин за ускоряване на производствената линия. Спрей-покритие може да бъде добър избор. Ние също се опитваме да приложим сходен принцип на проектиране с други самовъзстановяващи се полимери, особено тези, които вече са налични в търговската мрежа."

И все пак, Янг казва, че е оптимист, че това интелигентно покритие може да излезе в ерата на самоизлекуващите се, устойчиви на надраскване смартфони в относително близко бъдеще.

„Убеден съм, че прототипният продукт, базиран на нашия дизайн, може да бъде достъпен за една до две години“, казва Янг. „Все още е дълъг път, преди да се развие зрял продукт, който ще се нуждае от многобройни обратни връзки с клиентите и участието на инвеститори и потенциални партньори. Няма да се изненадам, ако това отнема пет години или повече."