Self-healing Surfaces

Wat als een kras op de deur van je auto zichzelf kon herstellen, net zoals de menselijke huid dat doet?

Ingenieurs werken aan een manier om het zelfherstellend vermogen van de huid over te brengen op oppervlakken en materialen. Het idee hierachter is om gelijkmatig vloeistofgevulde capsules in een geëlectrolyseerde laag op het materiaal te verdelen dat onderhevig kan zijn aan corrosie en roest. Als het oppervlak beschadigd raakt, barsten de bolletjes open en loopt er een coatingvloeistof uit om de kras te 'repareren'.

Tot nu toe zijn deze plannen mislukt door de grootte van de capsules – met 10 tot 15 micrometer waren ze te groot voor de geëlectrolyseerde laag, die ongeveer 20 micrometer dik is. De capsules veranderden de mechanische eigenschappen van de laag.

Onderzoekers, gefinancierd door Volkswagen, hebben een proces ontwikkeld voor het produceren van geëlectrolyseerde lagen met nanocapsules.

Met een diameter van slechts enkele honderden nanometers worden de capsules op een geheel andere schaal gemeten, vergeleken met eerdere resultaten. "De uitdaging ligt in het niet beschadigen van de capsules bij het produceren van de geëlectrolyseerde laag", zegt Dr. Martin Metzner, Hoofd Afdeling bij IPA. "Hoe kleiner de capsules, hoe dunner en gevoeliger hun omhulsel. De elektrolyten die voor deze elektroplating-technische processen worden gebruikt, zijn chemisch extreem agressief en kunnen de capsules gemakkelijk vernietigen". Er moest een ander compatibel materiaal voor het capsuleomhulsel worden gevonden, afhankelijk van de gebruikte elektrolyten.

De onderzoekers hebben de eerste koper-, nikkel- en zinkcoatings met de nieuwe capsules geproduceerd, hoewel de oppervlaktebedekking niet verder gaat dan de centimeterschaal. Experts schatten dat het nog anderhalf tot twee jaar zal duren voordat hele onderdelen kunnen worden gecoat. In een volgende stap werkte het team aan complexere systemen – bijvoorbeeld met verschillend gevulde capsules, waarvan de vloeistoffen met elkaar reageren zoals een tweecomponentenlijm.

via: eurekalert.org | Gerelateerd: Nanowagens | Spoedcursus Nanotechnologie | Aanval van de Metaal Eterende Planten