Rasguños en la pintura del automóvil desaparecen con un material de recubrimiento autorreparable

Científicos de Corea del Sur han desarrollado un material de revestimiento protector transparente que puede autorrepararse en 30 minutos cuando se expone a la luz solar.

La excelente durabilidad de los recubrimientos automotrices es el tema más importante en la protección de la superficie de un vehículo.

Además, los materiales de revestimiento protector deben ser incoloros y transparentes para que se pueda ver el color original del producto.

Sin embargo, es difícil proporcionar una función de autorreparación mientras se satisfacen todas estas condiciones.

Los materiales con libre movimiento molecular tienen una alta eficiencia de autorreparación, pero tienen baja durabilidad, mientras que los materiales con alta dureza y excelente durabilidad tienen un rendimiento de autorreparación notablemente pobre.

Un equipo de investigación del Dr. Jin Chul Kim, el Dr. Young il Park y el Dr. Ji-Eun Jeong, del Instituto de Investigación de Tecnología Química de Corea (KRICT), ha desarrollado un material de recubrimiento transparente que cumple con todas las condiciones anteriores y tiene rendimiento similar al de los materiales de recubrimiento protector comerciales y que pueden autorrepararse solo con luz solar (particularmente luz infrarroja cercana a la luz solar, en el rango de longitud de onda de 1000 a 1100 nm).

Utilizando el material protector de autorreparación desarrollado, los arañazos en la superficie se pueden curar en 30 minutos cuando se exponen a la luz solar.

Para demostrar el rendimiento de autorreparación del material de recubrimiento desarrollado, el equipo de investigación recubrió un modelo de automóvil a escala de laboratorio utilizando una máquina de recubrimiento por pulverización.

Cuando el modelo de automóvil estuvo expuesto a la luz del sol del mediodía durante aproximadamente 30 minutos, el rasguño desapareció por completo y se restauró la superficie del material de revestimiento.

Cuando la luz solar es absorbida por el material desarrollado, la temperatura de la superficie aumenta a medida que la energía luminosa se convierte en energía térmica.

Posteriormente, el aumento de la temperatura de la superficie hace posible la autocuración de un rasguño en la superficie repitiendo la disociación y la recombinación de los enlaces químicos en la estructura del polímero.

A la resina de revestimiento comercial existente, el equipo de investigación añadió un enlace químico dinámico que puede repetir la descomposición y recombinación de la estructura del polímero, mezclándolo con un tinte fototérmico transparente para que el enlace químico dinámico se produzca activamente tras la exposición a la luz solar.

Aunque las funciones de autorreparación que utilizan tintes fototérmicos se han estudiado previamente, esos estudios se basaron principalmente en materiales inorgánicos que son difíciles de aplicar industrialmente ya que el material de recubrimiento debe ser transparente.

Además, los materiales inorgánicos requieren una gran cantidad de energía luminosa para producir un efecto fototérmico.

El equipo de investigación coreano utilizó tintes fototérmicos orgánicos transparentes que pueden absorber la luz del infrarrojo cercano.

La luz del infrarrojo cercano es una fuente de energía de longitud de onda larga que representa menos del 10 por ciento de la luz solar del mediodía y, por lo tanto, puede evitar un aumento excesivo de la temperatura de la superficie del vehículo.

Además, los tintes fototérmicos orgánicos tienen varias ventajas para su comercialización: no afectan el color del producto debido a que son inherentemente incoloros; se mezclan fácilmente con varias pinturas y son económicos.

El Dr. Jin Chul Kim, director de investigación, dijo: “La tecnología desarrollada es una tecnología de plataforma que sintetiza materiales de recubrimiento autorreparables utilizando materiales poliméricos comerciales económicos y tintes fototérmicos.

Se espera que sea ampliamente utilizado no solo en capas transparentes para automóviles, sino también en diversas aplicaciones”.

El material autorreparable podría usarse como material de recubrimiento para aplicaciones de transporte, dispositivos electrónicos como teléfonos inteligentes y computadoras, y futuros materiales de construcción.

Además, se espera que contribuya a la consecución de la neutralidad en carbono al reducir el uso de disolventes orgánicos nocivos, que se generan en grandes cantidades al repintar los vehículos.

Fuente: Engineering and Technology