Los químicos de polímeros del Instituto de Tecnología de Nagoya en Japón inventaron un proceso de recubrimiento simple para colorear metales, conduciendo a un mayor rendimiento y ahorro de energía. El método implica una modificación química de polímeros no iónicos y nanotecnología.

La deposición electroforética es un método industrial estándar para revestir material y se utiliza especialmente para prevenir la oxidación. Métodos actuales, sin embargo, requieren un proceso complejo y costoso con tres pasos de recubrimiento, agregando costo y tiempo. El profesor Akinori Takasu y su equipo informan sobre polímeros no iónicos novedosos que se pueden usar con deposición electroforética, simplificando el recubrimiento a un solo paso y reduciendo significativamente la demanda de energía.

La clave del descubrimiento fue la adición de un grupo químico específico a la molécula de polímero no iónico.

"Se encontró accidentalmente en un proyecto de diseño de un nuevo material para implantes dentales. Cuando un polímero no iónico tenía un grupo sulfonilo, se movió hacia el ánodo en electroforesis, "explica Takasu.

Previamente, el equipo de investigación demostró que el recubrimiento resultante se vuelve increíblemente grueso cuando la disposición electroforética se aplica a bajos voltajes. La combinación de un conjunto de hallazgos hizo posible omitir múltiples procesos de recubrimiento en un metal para resistencia a la oxidación. Sin embargo, con fines comerciales, es importante que el pelaje esté disponible en cualquier color deseado. Por lo tanto, Takasu y sus colegas observaron cómo se comportaban las propiedades de color de los polímeros no iónicos en el agua después de su aplicación como recubrimiento.

"Nuestro avance fue incluir este polímero no iónico en nanopartículas. Las nuevas partículas muestran un color estructural como piedras de ópalo, también conocido como 'color incoloro'. El número de onda de la partícula debe poder controlarse cambiando el tamaño de las partículas utilizadas para recubrir la superficie. " él dice, que determina el color emitido.

Si bien Takasu podría hacer que los polímeros no iónicos reaccionen fácilmente con el grupo sulfonilo, encontró que controlar el tamaño de las partículas resultó difícil. En esta investigación, él y su equipo desarrollaron la tecnología de control de tamaño y prepararon las partículas mediante copolimerización en emulsión sin jabón, que dio consistentemente nanopartículas de 300 nm de tamaño como ejemplo. Luego oxidaron las partículas en agua para generar el grupo sulfonilo. Finalmente, Se aplicó deposición electroforética para revestir acero. Las imágenes de microscopio electrónico confirmaron que las partículas cubrían uniformemente el acero en un patrón de panal.

"Espero que nuestro estudio conduzca a un nuevo tipo de pintura electroforética que se pueda aplicar a cualquier tecnología de recubrimiento como automóviles y fibras". "Dijo Takasu. Esta técnica supera problemas como la decoloración del color y el daño de la radiación UV debido a la coloración estructural, teniendo así una aplicación más amplia de dispersión electroforética.

El artículo "Nanoesferas electroforéticas no iónicas (látex) para coloración estructural" se publicó en Polímero .