Nueva investigación de la Universidad de Binghamton, La Universidad Estatal de Nueva York podría conducir a pinturas y recubrimientos más respetuosos con el medio ambiente.

En la mitología romana, el dios Jano tenía dos caras para poder ver claramente tanto el pasado como el futuro.

Las partículas de Janus tienen una naturaleza dual similar, porque están diseñados para tener dos superficies, cada una con propiedades físicas distintas. Una combinación para una partícula de Janus es tener un lado hidrofílico (atraído por el agua) y el otro hidrofóbico (repelente al agua).

Hasta hace poco, Las partículas de Janus no se pueden producir en grandes cantidades, y sus aplicaciones comerciales no estaban claras. Un estudio de coautoría de Binghamton, dirigido por investigadores de la Universidad Estatal de Iowa, muestra que las nanopartículas podrían ser la clave para pinturas y recubrimientos más respetuosos con el medio ambiente.

Xin Yong, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas Thomas J. Watson de la Universidad de Binghamton, se asoció con Shan Jiang del estado de Iowa (profesor asistente en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la universidad) y Chunhui Xiang (un profesor asistente en su Departamento de Ropa, Events and Hospitality Management) para un estudio publicado como artículo de portada en la edición de agosto de la revista. Materiales Horizontes .

"Los estudios anteriores se centran en gran medida en las estructuras formadas por estas partículas a muy pequeña escala, porque tienen propiedades de superficie únicas, ", Dijo Yong." En este estudio, estamos tratando de utilizar estas partículas para mejorar el rendimiento de pinturas y recubrimientos, en el que nadie ha pensado jamás ".

Piense por un minuto en pintar una pared en su casa o apartamento. Para hacerlo bien, hay algunos métodos generales. Puede hacer una capa de imprimación y luego una capa de pintura, que puede llevar el doble de tiempo. Puedes mezclar pinturas con solventes, pero los solventes son un riesgo para la salud y los vapores pueden ser un problema en espacios mal ventilados. O puede utilizar pinturas a base de agua como látex o látex acrílico, pero muchos de ellos todavía contienen solventes y pueden no ser tan duraderos.

Fabricantes de electrónica, muebles y muchos otros productos enfrentan las mismas opciones para los productos que fabrican, y deben elegir lo que tiene sentido para cada artículo individual que se fabrica.

Para el artículo "Autoestratificación de partículas anfifílicas en superficies de recubrimiento, "el equipo de investigación mezcló partículas de Janus hidrofílicas / hidrofóbicas con pinturas comerciales, luego pintó las superficies para ver cómo reaccionarían las partículas.

El resultado:el lado hidrófilo se orientó hacia la superficie y ayudó a que los recubrimientos se adhirieran mejor, mientras que el lado hidrofóbico miraba hacia la superficie y lo hacía repelente al agua. Los investigadores también encontraron que las partículas se difundieron y se organizaron en capas autoestratificadas más rápidamente y de maneras que no seguían completamente sus hipótesis.

"Actualmente no se puede utilizar ninguna teoría para explicar los comportamientos de autoestratificación de las partículas de Janus, "Dijo Jiang." Sin embargo, se necesitan más estudios para probar el mecanismo detallado [de las partículas]. Espero que al comprender completamente los principios de la autoestratificación de partículas de Janus, podremos diseñar materiales de revestimiento 'inteligentes' de próxima generación que sean más respetuosos con el medio ambiente y con mejores propiedades ".

El equipo cree que las partículas de Janus pueden resultar beneficiosas en muchas otras aplicaciones, incluyendo cosméticos, Impresión 3D y formulaciones de fármacos.