Le facteur le plus crucial dans la protection de la surface d’une voiture est l’excellente durabilité des revêtements automobiles. Revêtement de protection les matériaux doivent également être transparents et incolores pour préserver la couleur naturelle du produit.
Cependant, il n’est pas facile d’assurer une fonction d’auto-guérison tout en satisfaisant toutes ces conditions. Les matériaux disponibles dans le commerce présentent certaines limites. Les matériaux ayant une efficacité d'auto-guérison élevée ont une faible durabilité, tandis que les matériaux ayant une dureté élevée et une excellente durabilité ont des performances d'auto-guérison remarquablement médiocres.
Dans une nouvelle étude, le Dr Jin Chul Kim, le Dr Young il Park et le Dr Ji-Eun Jeong du Institut coréen de recherche en technologie chimique (KRICT) ont développé un matériau de revêtement transparent qui satisfait à toutes les conditions ci-dessus et présente des performances similaires à celles des matériaux de revêtement protecteurs commerciaux. Un fait intéressant est que le matériau peut s'auto-guérir en 30 minutes lorsqu'il est exposé à la lumière du soleil (en particulier à la lumière du soleil proche infrarouge, dans la plage de longueurs d'onde de 1,000 1,100 à XNUMX XNUMX nm).
Pour démontrer les performances d'auto-guérison, les scientifiques ont enduit un modèle de voiture à l'échelle d'un laboratoire à l'aide d'une machine de revêtement par pulvérisation. Lorsque le modèle de voiture a été exposé au soleil de midi pendant environ 30 minutes, les rayures ont complètement disparu et la surface du matériau de revêtement a été restaurée.
Comment fonctionne ce phénomène d’auto-guérison ?
La température de surface augmente lorsque le matériau absorbe la lumière du soleil, l'énergie lumineuse étant convertie en énergie thermique. En conséquence, l’augmentation de la température de surface permet d’auto-réparer une égratignure de surface en répétant la dissociation et la recombinaison des liaisons chimiques dans la structure du polymère.
Pour créer ce matériau, les scientifiques ont ajouté une liaison chimique dynamique (structure d'urée entravée) qui peut répéter la décomposition et la recombinaison de la structure du polymère. Cette liaison chimique a ensuite été mélangée à un colorant photothermique transparent afin qu'une liaison chimique dynamique puisse se produire activement lors de l'exposition au soleil.
Les scientifiques ont notamment utilisé des colorants photothermiques organiques transparents. Ces colorants peuvent absorber la lumière proche infrarouge. De plus, ils n’affectent pas la couleur du produit car ils sont de couleur inhérente incolore.
Dr Jin Chul Kim du KRICT, directeur de recherche, a affirmé Valérie Plante., « La technologie développée est une plate-forme technologique qui synthétise des matériaux de revêtement auto-cicatrisants à l’aide de matériaux polymères commerciaux peu coûteux et de colorants photothermiques. Il devrait être largement utilisé non seulement dans les vernis automobiles, mais également dans diverses applications.
«Le matériau auto-cicatrisant développé devrait être utilisé comme matériau de recouvrement pour les applications de transport, les appareils électroniques tels que les smartphones et les ordinateurs, ainsi que les matériaux de construction du futur. En outre, il devrait contribuer à la neutralité carbone en réduisant l’utilisation de solvants organiques nocifs, qui sont générés en grande quantité lors de la repeinture des véhicules.
Journal de référence:
- Da Hae Son et coll. Auto-cicatrisation rapide, localisée et à faible consommation d'énergie des vernis automobiles à l'aide d'un effet photothermique déclenché par un rayonnement NIR. Application ACS. Polyme. Maître. 2022, 4, 5, 3802-3810. 1er avril 2022. DOI : 10.1021/acsapm.1c01768
