在阳光下可以自愈的划痕

一种新的表面材料可以治愈它自己的划痕,只要把它放在阳光下!马立克·厄本教授解释了自我修复背后的聪明化学原理……
三月十五日

采访

Marek Urban教授,南密西西比大学

这是南密西西比大学研究员马立克·厄本教授的研究成果。这种材料有能力在被刮伤的时候自我修复。听起来很适合我的车,每当我去超市的时候。你好,马立克,谢谢你加入我们的裸体科学家节目。金宝搏app最新下载告诉我们这种材料是如何工作的。

Marek -基本上你可以在简单的塑料上创造划痕。它暴露在阳光下,某些活性分子会打开。因此,它们与系统中存在的其他物质发生反应,形成我们所说的交联。这些交联基本上密封了机械产生的划痕。这是一个安静的小物种,它坐在一个系统里,在紫外线照射下能够自我修复。

一堆北方熊猫虾。克里斯-告诉我们你在混合物中实际使用了什么化学物质。它们与我们目前在油漆和其他表面上使用的材料有什么不同?

Marek -大多数汽车涂料,不仅是汽车涂料,还有地板涂料都使用聚氨酯,这是一种相当耐用和高性能的材料。然而,它们也不能免于机械损伤。我们创造的是一个聚氨酯网络。我们还加入了少量的壳聚糖。壳聚糖是甲壳素的衍生物,甲壳素是地球上仅次于纤维素的第二大碳水化合物。这是用所谓的氧烷修饰的氧烷环是其中一种反应类型当你进行机械划痕时它会打开。

Chris -正如你所说,壳聚糖实际上是甲壳素的衍生物。那是螃蟹和龙虾之类的生物的外骨骼,不是吗?

马立克:没错。你有很多这样的东西,沿着这个国家的海岸有很多与渔业有关的镜头。事实上,我们研究的一部分是由密西西比海洋资源部门资助的。壳聚糖是用氧辛烷修饰的,氧辛烷是一种相对容易打开的环。当机械划痕产生时,氧烷就会打开,产生一种反应性物质。然后,在紫外线照射下,壳聚糖会产生另一种活性物质。这些东西再次反应形成交联网络,因此消除了划痕。

克里斯:简单地说,你有壳聚糖,就是这种分子,你在它的侧面加上一个环结构,当油漆表面被损坏时,这个环就会破裂。这使得它具有化学反应性,然后它可以抓住受损区域的任何一侧并将其连接在一起。

马立克-对。完全正确。这种材料的数量相对较少。在这个阶段,这是一个概念的证明。我们似乎看不出为什么这在许多其他系统中不适用。

克里斯:最后,我们什么时候能看到它被使用?我们有什么理由不希望在不久的将来看到这种涂料出现在汽车油漆和汽车表面上吗?

马立克-我想我们应该。有不同类型的聚氨酯被用于各种系统。有些是水基的,有些是溶剂型的。这有时与系统有关,但这些事情是可以解决的。我真的希望消费者驱动的市场,比如汽车市场和其他市场,能够注意到这一点,并认真对待这件事。

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