Neuartiger Lack – selbstheilend durch UV-Strahlung

Wie oft wünscht man sich spitzen Sommerreifen für den Sommer und wie oft ärgert man sich über oberflächliche Kratzer im Auto Lack. Damit kann, wenn es nach den Forschern des Adolphe Merkle Instituts (AMI) der Universität Freiburg und derer US-Kollegen geht schon bald Schluss sein. Sie entwickelten ein Polymer-Material, das in der Lage ist. Oberflächenschäden unter UV Einstrahlung selbst zu reparieren. Diese Entwicklung soll dazu führen, dass Autolacke, bei oberflächlichen Kratzern unter Einstrahlung ultravioletten Lichtes, diese Kratzer selbst heilen können. Neben der Verwendung für Autolacke sehen die Forscher auch Potenzial für die Verwendung der selbstheilenden Polymere im Bereich der Möbelindustrie oder im Bereich der Bodenbeschichtungen. Die selbstheilende Lacke scheinen auf einem ähnlichen Prinzip zu basieren wie die ebenso in der Entwicklung befindlichen selbstheilenden Materialien die ihre Strukturen regenerieren.

Das folgende Video beinhaltet Erklärungen zur Funktion der neuartigen Polymere

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Durch neuverschmelzen der kürzeren Polymerketten soll die Heilung eintreten

Die Forscher erklärten zu den Materialien, die Polymere haben einen sogenannten Napoleon-Komplex. Das soll bedeuten, dass sie eigentlich sehr klein sind, sich aber so verhalten als wären sie sehr groß. Generell handelt es sich bei den Polymeren nicht um herkömmliche Polymere mit langen Molekülketten. Die neuartigen Polymere verfügen über eher kleine Molekülketten die mit Metall-Ionen, die hier als molekularer Leim fungieren zu langen Ketten verbunden werden. Durch diese besonderen molekularen Eigenschaften können die Polymere unter UV-Einstrahlung ihre Eigenschaften ändern. So könnte man diese Veränderung so beschreiben, dass sich unter UV-Einstrahlung der metallische Leim auflöst und das Material „schmelze“. Wenn man die UV-Einstrahlung beende, bilde das Material neue Ketten. Dabei sollen die entstandenen Kratzer verschwinden. Gerade im Bereich Kunststoffe finden sich ständig neue Entwicklungen, wie Besipielsweise die PET Flaschen aus pflanzlichen Materialien.

Noch reicht die im Sonnenlicht enthaltene UV-Strahlung nicht aus um die Lacke zu heilen

Bislang sei das Material noch nicht soweit entwickelt, das die im normalen Sonnenlicht enthaltene UV-Strahlung ausreicht, um diesen Prozess in Gang zu setzen. Die Forscher gehen bislang davon aus, das sich die selbstheilenden Beschichtungen relativ kostengünstig realisieren lassen. Wann genau die Materialien allerdings soweit entwickelt sind, das sie in größerem Umfang industriell hergestellt werden können, ist bislang noch nicht bekannt gegeben worden. Obwohl man bislang nur mit eigens gefertigten Materialien unter Laborbedingungen gearbeitet habe, gehen die Forscher davon aus, dass die erzielten Ansätze auch mit einigen kommerziell verfügbaren Polymeren umzusetzen seien. Vielleicht könnten solche Materialien später auch zu neuartigen Materialien führen, die in der Erdbebenforschung neuartige Lösungsansätze liefern könnten.

Quelle & Bild: am-institute.ch

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