Los recubrimientos poliméricos similares a la piel se aplican a las superficies de automóviles, barcos y edificios para protegerlos del ambiente externo. Dado que es difícil determinar si los revestimientos utilizados actualmente ya están dañados o no, estos revestimientos no reutilizables deben reemplazarse regularmente, lo que genera una gran cantidad de generación de residuos y altos costos de eliminación.

El Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST) anunció que el equipo de la Dra. Tae Ann Kim en el Centro de Investigación de Materiales Híbridos Blandos ha desarrollado un revestimiento polimérico en el que el área dañada cambia de color, lo que permite la detección inmediata y la autocuración a alta temperatura.

Los estudios existentes sobre recubrimientos poliméricos que informan sobre daños y que se autorreparan implican el uso de cápsulas extremadamente pequeñas que contienen agentes funcionales. Sin embargo, estas cápsulas no se pueden volver a utilizar para la detección de daños posteriores y la autocuración si se rompen. El equipo de investigación de KIST ha desarrollado un polímero termoestable que puede recuperar su estructura química original después de ser interrumpido por un estímulo externo, lo que permite que este material autoinforme el daño y se autorrepare varias veces.

En este estudio, se sintetizaron una molécula mecanocrómica, que cambia de color cuando se aplica una fuerza externa debido a la escisión de un enlace específico, y un polímero termoestable que contiene una molécula que se puede separar y volver a formar con la temperatura. Cuando se aplica una fuerza a una molécula mecanocrómica, se rompe cierto enlace, cambiando así a una forma que puede exhibir color. La parte dañada del recubrimiento polimérico sintetizado cambió a púrpura. Cuando se aplicó una temperatura de 100°C o superior, el material se volvió procesable y se curó físicamente y se volvió incoloro. El equipo de investigación utilizó simulaciones de dinámica molecular para predecir y confirmar que solo ciertos enlaces químicos deseados se escinden selectivamente cuando se aplica una fuerza mecánica para producir una estructura coloreada; la funcionalidad se implementó sintetizando el agente de recubrimiento real.

El novedoso recubrimiento polimérico multifuncional desarrollado aquí se puede utilizar ampliamente en las industrias automotriz, marina, de defensa, maderera, ferroviaria, de carreteras y aeroespacial, y puede contribuir significativamente a la reducción de los desechos industriales. Además, se puede utilizar como piel artificial para robots, como los humanoides, ya que su funcionalidad es similar a la de la piel y no requiere una fuente de energía externa.

La Dra. Tae Ann Kim de KIST dijo:"Este estudio informa sobre un método para la realización simultánea de detección de daños y tecnología de autorreparación sin agentes externos como cápsulas". Agregó:"Sin embargo, incluso si es posible la autocuración repetida, no se puede usar de forma permanente. Por lo tanto, se están realizando investigaciones adicionales para hacer la transición de materiales que han llegado a su vida útil a materiales que son inofensivos para el medio ambiente o convertirlos en un re- forma ciclable". + Explora más

El material de recubrimiento protector se autocura en 30 minutos cuando se expone a la luz solar