Faktor terpenting dalam menjaga permukaan mobil adalah ketahanan lapisan otomotif yang sangat baik. Lapisan pelindung bahan juga harus transparan dan tidak berwarna untuk menjaga warna alami produk.
Namun, tidak mudah untuk menyediakan fungsi penyembuhan diri sambil memenuhi semua kondisi tersebut. Bahan-bahan yang tersedia secara komersial memiliki beberapa keterbatasan. Bahan dengan efisiensi penyembuhan diri yang tinggi memiliki daya tahan yang rendah, sedangkan bahan dengan kekerasan tinggi dan daya tahan yang sangat baik memiliki kinerja penyembuhan diri yang sangat buruk.
Dalam sebuah studi baru, Dr. Jin Chul Kim, Dr. Young il Park, dan Dr. Ji-Eun Jeong dari Institut Penelitian Teknologi Kimia Korea (KRICT) telah mengembangkan bahan pelapis transparan yang memenuhi semua kondisi di atas dan memiliki kinerja serupa dengan bahan pelapis pelindung komersial. Fakta menariknya adalah material tersebut dapat pulih dengan sendirinya dalam waktu 30 menit bila terkena sinar matahari (Khususnya sinar inframerah-dekat, dalam rentang panjang gelombang 1,000 hingga 1,100 nm).
Untuk mendemonstrasikan kinerja penyembuhan diri, para ilmuwan melapisi mobil model skala laboratorium menggunakan mesin pelapis semprot. Ketika model mobil terkena sinar matahari tengah hari selama sekitar 30 menit, goresannya hilang sepenuhnya, dan permukaan bahan pelapisnya pulih kembali.
Bagaimana cara kerja fenomena penyembuhan diri ini?
Suhu permukaan meningkat ketika material menyerap sinar matahari karena energi cahaya diubah menjadi energi panas. Akibatnya, peningkatan suhu permukaan memungkinkan penyembuhan sendiri goresan permukaan dengan mengulangi disosiasi dan rekombinasi ikatan kimia dalam struktur polimer.
Untuk membuat bahan ini, para ilmuwan menambahkan ikatan kimia dinamis (struktur urea terhambat) yang dapat mengulangi dekomposisi dan rekombinasi struktur polimer. Ikatan kimia ini kemudian dicampur dengan pewarna fototermal transparan sehingga ikatan kimia dinamis dapat terjadi secara aktif saat terkena sinar matahari.
Para ilmuwan khususnya menggunakan pewarna fototermal organik transparan. Pewarna ini dapat menyerap cahaya inframerah-dekat. Selain itu, warna tersebut tidak mempengaruhi warna produk karena warna bawaannya tidak berwarna.
Dr. Jin Chul Kim dari KRICT, direktur penelitian, tersebut, “Teknologi yang dikembangkan adalah teknologi platform yang mensintesis bahan pelapis self-healing menggunakan bahan polimer komersial murah dan pewarna fototermal. Diharapkan dapat digunakan secara luas tidak hanya pada clearcoat otomotif namun juga dalam berbagai aplikasi.”
“Materi self healing yang dikembangkan diharapkan dapat digunakan sebagai a bahan pelapis untuk aplikasi transportasi, perangkat elektronik seperti smartphone dan komputer, serta bahan bangunan di masa depan. Selain itu, diharapkan dapat berkontribusi terhadap terwujudnya netralitas karbon dengan mengurangi penggunaan pelarut organik berbahaya, yang dihasilkan dalam jumlah besar saat mengecat ulang kendaraan.”
Referensi Jurnal:
- Da Hae Son dkk. Penyembuhan Diri Clearcoat Otomotif yang Cepat, Terlokalisasi, dan Konsumsi Energi Rendah Menggunakan Efek Fototermal yang Dipicu oleh Radiasi NIR. Aplikasi ACS. Polim. Materi. 2022, 4, 5, 3802–3810. 1 April 2022. DOI: 10.1021/acsapm.1c01768
