El costo de fabricar plásticos, pinturas Los recubrimientos para pantallas de teléfonos celulares y otros materiales que se curan a sí mismos como la piel podrían reducirse drásticamente gracias a un avance que un equipo de la Universidad de Clemson detalló en la última edición de la revista. Ciencias .

Marek Urban y su equipo escribieron sobre cómo pudieron dar cualidades de autocuración a los polímeros que se utilizan en productos relativamente económicos. como pinturas, plásticos y revestimientos. El siguiente paso es pasar de producir pequeñas cantidades en un laboratorio a producir grandes cantidades.

"No está disponible a escala industrial, pero esta muy cerca "dijo Urban, quien es el presidente de la Fundación J.E. Sirrine y profesor en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales en Clemson.

Los investigadores han estado produciendo pequeños lotes de polímeros autorreparables durante las últimas dos décadas, pero producirlos a escala comercial hasta ahora ha tenido un costo prohibitivo.

Urban dijo que él y su equipo aprovecharon las interacciones entre copolímeros que comparó con hebras de espagueti con pequeños pinceles en el costado.

Cuanto más largas sean las hebras de espagueti, cuanto más se enredan, él dijo. Los grupos laterales se entrelazan como dos manos entrelazadas, haciendo más difícil separarlos, Dijo Urban.

"Al mismo tiempo, Ellos se gustan, ", dijo." Entonces, cuando los sacas, vuelven a estar juntos. Se vuelve autocurable en ese momento.

"Por simple que parezca, Estos estudios también revelaron que las interacciones van der Waals ubicuas y típicamente débiles en los plásticos, cuando está orientado, resultará en la autocuración. Este descubrimiento tendrá un impacto en el desarrollo de materiales sostenibles utilizando uniones débiles que, en conjunto, se vuelven muy fuertes cuando se orientan ".

Lo importante de su último avance es que si una empresa desea llevar la tecnología al mercado, ya no tendría que construir una nueva fábrica para producir polímeros autorreparables, Dijo Urban.

Urban estimó que aumentar la escala para fabricar polímeros o pinturas en cientos de galones podría hacerse en seis a 12 meses.

"Para cualquiera que quiera hacer este tipo de materiales autocurativos, tendrían que diseñar esencialmente un proceso sintético y escalarlo, ", Dijo Urban." La clave es que el proceso de ampliación tendría que ser controlado con precisión. Hay una gran diferencia entre hacer algo en el laboratorio y escalarlo. Sabemos que la tecnología está disponible para ellos ".

El artículo se titula "Copolímeros de autorreparación de productos básicos con llave y cerradura" y es la segunda vez desde 2009 que Urban detalla su trabajo sobre polímeros de autorreparación en Ciencias . Los coautores del artículo más reciente son Dmitriy Davydovich, Ying Yang, Tugba Demir, Yunzhi Zhang y Leah Casabianca, todos de la Universidad de Clemson.

Rajendra Bordia, presidente del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de Clemson, felicitó a Urban y su equipo de investigación.

" Ciencias es muy selectivo, revista de alto impacto, "Dijo Bordia." Dr. El último artículo de Urban consolida aún más su lugar entre los principales académicos del mundo en polímeros y especialmente en polímeros autocurativos. Su éxito es bien merecido ".

Anand Gramopadhye, decano de la Facultad de Ingeniería, Computación y Ciencias Aplicadas, dijo que el éxito de Urban subraya el nivel de becas que aporta a la universidad.

"El Dr. Urban se publica constantemente en las principales revistas académicas del mundo y, a menudo, es honrado con premios por sus pares, ", Dijo Gramopadhye." Lo felicito por su último artículo en Ciencias . "

Urban dijo que tuvo la idea de la investigación antes de llegar a Clemson, pero no tenía el equipo listo para encontrar las causas del comportamiento de autocuración.

"Es muy fácil diseñar algo básicamente mezclando cosas y diciendo:'Oh mira, esto se cura a sí mismo, pero no sabemos por qué '”, dijo.“ La diferencia con nuestro equipo es que sabemos exactamente cómo diseñar estos sistemas. Entendemos las limitaciones, we have analytical tools to measure, and we understand what it takes for this technology to go to the next level.

"Por lo tanto, the question is:do you have the right people to do this? We are very fortunate—Clemson is the best place to do this."