Сохранить безукоризненный внешний вид вещи и сделать так, чтобы даже после года эксплуатации она выглядела как новая, до сих пор было невозможно. Царапины и прочие мелкие повреждения, неминуемо появляющиеся после нескольких недель эксплуатации, испортят все впечатление от телефона класса люкс или дорогостоящей машины. Однако теперь для данной проблемы, похоже, найдено решение. Исследователи из Университета Иллинойса Пол Браун и Скотт Уайт создали защитное покрытие, которое в случае повреждения самовосстанавливается, возвращая поцарапанной поверхности первозданный вид. Прямо на глазах царапина затягивается и место повреждения становится идеально гладким. Секрет поразительных регенеративных возможностей защитного полимера заключен в его особой структуре. Для того чтобы создать подобное покрытие, Уайт и Браун инкапсулировали в микроскопические сферы диаметром менее 100 микрон вещество-катализатор и «заживляющие» агенты. Далее оба типа капсул были рассеяны в стандартном полимерном покрытии, причем ученые говорят, что тандем каталитических и заживляющих капсул может быть внедрен в любое покрытие, находящееся в жидком состоянии, например в лак или краску. Механизм действия самовосстанавливающегося полимера следующий: когда царапина нарушает целостность покрытия, в зоне повреждения лопаются капсулы с заживляющими агентами и капсулы с катализаторами, которые тут же вступают в химическую реакцию, захватывающую близлежащие молекулы краски и основы, на которую она нанесена. Полученное вещество, неотличимое по своей структуре и цвету от утраченного участка покрытия, заполняет царапину. И в течение минут, максимум часа, царапина полностью изглаживается. 
«Создать подобное самовосстанавливающееся покрытие сегодня действительно возможно. При помощи определенных химических реакций и элементов нанотехнологии можно заставить материал приобретать после повреждения первоначальный вид, — рассказал доктор химических наук, профессор, заведующий лабораторией технологии функциональных материалов РХТУ Богдан Лазоряк. — На сегодняшний день уже известны примеры самовосстанавливающейся керамики. Теперь очередь дошла и до полимеров. И это неудивительно, ведь регенерирующиеся полимеры представляют интерес не только для науки, но и для производства, где создание универсального защитного покрытия означает повышение качества и срока службы товаров». В своих экспериментах иллинойские ученые покрыли несколько металлических деталей полимером, а затем с помощью лезвий поцарапали их поверхности. Точно такие же повреждения были нанесены металлическим деталям без защитного покрытия. После этого все опытные экземпляры исследователи поместили в концентрированный раствор соли. Через 24 часа поцарапанные участки обычных металлических деталей были разъедены ржавчиной, которая начала распространяться и на неповрежденные области. На тех же деталях, которые были обработаны полимером, царапины даже в щелочной среде полностью изгладились. Кроме того, коррозии на месте царапин не было. Однако ученые не прекратили эксперимент и оставили детали в соляном растворе еще на четыре дня. По истечении данного срока незащищенный металл восстановлению не подлежал. А экземпляр, покрытый полимером, сохранил свой первозданный вид — ржавчина не поразила ни одного миллиметра поверхности детали. Испытание защитного материала в таких «зверских» условиях неслучайно, ведь изначально исследователи ставили перед собой задачу создать покрытие для подводных лодок и кораблей, которое могло бы предохранять корпус судна от царапин и последующей коррозии. Новое покрытие оказалось по-настоящему универсальным. Субстанция-протектор получилась настолько незаметной на металле, что исследователи попробовали облачить в полимер сначала деревянные вещи (предметы мебели, картинные рамы), а затем и такие функциональные поверхности, как дисплеи телефонов и ноутбуков. Полимер во всех без исключения случаях полностью проявил свои защитные свойства и не мешал работе устройств. «Если мы говорим о покрытиях, которые защищали бы металл от повреждений или корректировали уже имеющиеся царапины, то здесь все ясно — подобные разработки существуют давно и постоянно совершенствуются. Однако универсальное вещество-лекарство, заживляющее повреждения на любых материалах так, чтобы царапина на железе заполнялась железом, на дереве — деревом и никаких следов при этом не оставалось, — это фантастика, — прокомментировал кандидат химических наук, доцент кафедры химической технологии пластических масс РХТУ Валерий Дятлов. — Технологии пока не позволяют с помощью химических реакций перемещать и склеивать друг с другом атомы твердых тел. И если отлепить атом от материала еще можно, то приклеить его к другому, подобному ему атому нельзя. Поэтому заполнить трещину или царапину на металле или на дереве за счет атомов с соседних участков невозможно». Между тем, по мнению американских исследователей, использовать полимер можно практически повсеместно — он совершенно нетоксичен и его можно наносить даже на стволы деревьев, обезопасив растения от насекомых. А прозрачность полимера делает его идеальным для защиты предметов искусства от разрушающего воздействия внешней среды. www.rbcdaily.ru |
