保护汽车表面最关键的因素是汽车涂料优异的耐久性。 保护涂层 材料还应该是透明和无色的，以保持产品的自然颜色。
然而，在满足所有这些条件的同时提供自愈功能并不容易。现有的市售材料有一些局限性。自愈效率高的材料，耐久性较低，而硬度高、耐久性优异的材料，自愈性能却非常差。
在一项新的研究中，Jin Chul Kim 博士、Young il Park 博士和 Ji-Eun Jeong 博士 韩国化学技术研究院 （KRICT）开发了一种透明涂层材料，满足上述所有条件，并且具有与商业保护涂层材料相似的性能。一个有趣的事实是，当暴露在阳光下（特别是近红外光阳光，波长范围为 30 至 1,000 nm）时，该材料可以在 1,100 分钟内自我修复。
为了展示自愈性能，科学家使用喷涂机对实验室规模的模型汽车进行了涂装。当模型车暴露在正午阳光下约30分钟时，划痕完全消失，涂层材料表面恢复原状。
这种自愈现象是如何发挥作用的呢？
当材料吸收阳光时，光能转化为热能，表面温度就会升高。因此，增加的表面温度使得可以通过重复聚合物结构中化学键的解离和重组来自修复表面划痕。
为了创造这种材料，科学家们添加了动态化学键（受阻脲结构），可以重复聚合物结构的分解和重组。然后将该化学键与透明光热染料混合，以便在暴露于阳光下时可以活跃地发生动态化学键。
科学家们特别使用了透明有机光热染料。这些染料可以吸收近红外光。此外，它们不会影响产品颜色，因为它们具有无色的固有颜色。
KRICT 研究主任 Jin Chul Kim 博士， 说过, “所开发的技术是一种平台技术，利用廉价的商业聚合物材料和光热染料合成自修复涂层材料。预计它不仅会广泛应用于汽车清漆，还将广泛应用于各种应用领域。”
“所开发的自愈材料有望用作 涂层材料 用于交通应用、智能手机和计算机等电子设备以及未来的建筑材料。此外，预计通过减少车辆重新喷漆时大量产生的有害有机溶剂的使用，为实现碳中和做出贡献。”
杂志参考：
- 多海孙等人。利用近红外辐射触发的光热效应实现汽车清漆的快速、局部和低能耗自我修复。 ACS 应用聚合物。马特。 2022, 4, 5, 3802–3810。 1 年 2022 月 XNUMX 日。DOI： 10.1021/acsapm.1c01768
