Recubrimiento autocurativo significa el fin de los teléfonos agrietados, dice un científico

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Imagine un teléfono celular que pueda curarse de cortes y rasguños al igual que el cuerpo humano. Para el investigador chino Ming Yang y su equipo en el Instituto de Tecnología de Harbin, ya no se trata de imaginarse: han desarrollado un nuevo tipo de revestimiento inteligente que logra ser suave y Difícil, no a diferencia de nuestra propia piel.

"Diseñamos un recubrimiento autocurativo con una dureza que incluso se acerca al esmalte dental imitando la estructura de la epidermis", dice Yang. Inverso. "Esta es la combinación de propiedades más deseable en los materiales y revestimientos de autorreparación actuales".

Como se describe en un artículo publicado el miércoles en ACS Nano, este nuevo material está lejos del primer recubrimiento inteligente, con investigaciones anteriores que analizan las opciones de recubrimiento blando y duro. Yang dice que hay una gran necesidad mundial de mejores materiales de autocuración.

"Hoy en día la gente siempre habla de medio ambiente y energía", dice. “Un material de autocuración puede ayudar a ahorrar mucho dinero y energía utilizando una forma inteligente y respetuosa con el medio ambiente. Pero los materiales y recubrimientos de autorreparación actuales suelen ser suaves y se desgastan rápidamente. Esto puede traer problemas potenciales sobre la gestión de residuos plásticos ”.

Este nuevo material podría resolver esos problemas de desperdicios, ya que se acerca más que cualquier predecesor a la combinación de la flexibilidad de un recubrimiento suave y la resistencia de un recubrimiento duro, sin la corta vida útil del primero o la fragilidad del segundo. Esto podría ser lo mejor de ambos mundos.

"El truco es usar materiales artificiales a la manera de la naturaleza", dice Yang. “La estructura multicapa es la clave. "Al colocar una capa dura que contiene óxido de grafeno sobre una capa blanda, creamos una hibridación inteligente que puede aprovechar al máximo".

El material de óxido de grafeno utilizado en la capa superior del recubrimiento es más duro que las células de la piel, ofreciendo una resistencia más cercana a la del esmalte de los dientes. Lo sorprendente, según Yang, es que las capas duras y blandas del recubrimiento pueden trabajar juntas para crear propiedades curativas que ninguno podría lograr por sí solo.

"Es emocionante ver que podemos integrar propiedades exigentes en dos estructuras naturales, a saber, propiedades de autocuración en la piel y rigidez mecánica y dureza en el esmalte dental, en un recubrimiento artificial inteligente", dice Yang. "Y este principio de diseño probablemente sea útil para cualquier sistema de polímeros de autocuración".

El resultado es un recubrimiento inteligente potencialmente mucho más duradero que puede proteger cualquier cosa, desde teléfonos a edificios hasta rasguños, mientras que sus propiedades para matar bacterias significan que también podría ser útil en dispositivos biomédicos.

Ahora solo se trata de convertir una creación de laboratorio en algo que realmente pueda llegar al mercado. Hay algunos problemas prácticos que deberán resolverse primero para que eso suceda.

"La investigación actual utiliza el ensamblaje molecular para lograr la estructura deseable", dice Yang. “En el futuro, necesitaremos una forma más eficiente de acelerar la línea de producción. El recubrimiento asistido por rociado puede ser una buena opción. También estamos tratando de aplicar un principio de diseño similar a otros polímeros autorreparables, especialmente aquellos que ya están disponibles comercialmente ".

Sin embargo, Yang dice que es optimista de que este recubrimiento inteligente podría surgir en la era de los teléfonos inteligentes que se recuperan automáticamente en un futuro relativamente cercano.

"Estoy seguro de que un producto prototipo basado en nuestro diseño puede estar disponible en uno o dos años", dice Yang. "Sin embargo, aún queda un largo camino por recorrer antes de que se pueda desarrollar un producto maduro, que necesitará muchos comentarios de los clientes y la participación de inversores y socios potenciales. No me sorprendería si esto llevara cinco años o más ".

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