Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Selbstheilender Lack: UV gegen Kratzer

21.04.2011
Polymer-Material kann Oberflächenschäden reparieren

In Zukunft kann eine UV-Lampe ausreichen, um Kratzer im Autolack verschwinden zu lassen. Denn Wissenschaftler hat ein Polymermaterial entwickelt, das unter ultravioletten Licht Oberflächenschäden repariert.

Wie die Forscher des Adolphe Merkle Instituts (AMI) der Universität Freiburg und US-Kollegen im Magazin Nature berichten, ist dieser Selbstheilungsmechanismus schnell und effizient. Daher ortet das Team großes Anwendungspotenzial nicht nur für Lacke in der Automobilindustrie, sondern beispielsweise auch für Bodenbeschichtungen oder in der Möbelindustrie.

Metallischer Leim

"Diese Polymere haben einen Napolen-Komplex: Sie sind eigentlich sehr klein, verhalten sich aber, als wären sie groß", erklärt Stuart Rowan, Professor für Makromolekularwissenschaften und Direktor des Instituts für Advanced Materials der Case Western Reserve University http://www.case.edu . Denn es handelt sich nicht wie bei herkömmliche Polymeren um langen Molekülketten mit tausenden Atome. Vielmehr verbinden sich kleinere Molekülbausteine mithilfe von Metall-Ionen als eine Art "molekularer Leim" zu langen Ketten.

"Dank dieser molekularen Beschaffenheit sind die Materialien in der Lage, unter UV-Strahlung ihre Eigenschaften zu verändern", erklärt Christoph Weder, Professor für Polymerchemie und Materialien und Direktor des AIM. Konkret löst sich so der metallische Leim und das Material verflüssigt sich. Hört die UV-Bestrahlung auf, bilden sich neue Ketten, wobei Kratzer ähnlich wie Schnittwunden auf der Haut verschwinden. Dazu ist eine starke UV-Lampe erforderlich. "Sonnenlicht allein reicht bislang nicht aus", sagt Gina Fiore, Gruppenleiterin im Bereich Polymerchemie und Materialien am AIM, auf Nachfrage von pressetext.

Großes Potenzial

Im Prinzip würde es für den Selbstheilungseffekt ausreichen, das Material zu erhitzen. "Indem wir Licht verwenden, haben wir aber mehr Kontrolle. Das erlaubt uns, gezielt Schäden zu behandeln und den Rest des Materials unberührt zu lassen", betont Mark Burnworth, Doktorand an der Case Western. Genau das macht den Ansatz für die praktische Anwendung besonders interessant. Noch dazu konnten die Forscher in Test mehrmals Kratzer an der gleichen Stelle einer Oberfläche verschwinden lassen.

Bislang hat das Team mit eigens gefertigten Materialen im Labor gearbeitet, doch sollte der Ansatz mit bestimmten kommerziell verfügbaren Polymeren funktionieren. Daher sind die Forscher zuversichtlich, dass selbstheilende Beschichtungen relativ günstig realisierbar wären. Allerdings ist es noch zu früh um abzuschätzen, wann die Materialien tatsächlich in industriellem Maßstab gefertigt werden und somit in den Handel kommen.

YouTube-Video zum Funktionsprinzip: http://www.youtube.com/watch?v=h-fka0wfY8w

Thomas Pichler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.am-institute.ch

Weitere Berichte zu: AIM Ketten Lack Oberflächenschäden Polymerchemie Polymere UV-Lampe

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Neuer Super-Kunststoff mit positiver Ökobilanz
18.09.2018 | Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen

nachricht Bio-Kunststoffe nach Maß
18.09.2018 | Universität Konstanz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Extrem klein und schnell: Laser zündet heißes Plasma

Feuert man Lichtpulse aus einer extrem starken Laseranlage auf Materialproben, reißt das elektrische Feld des Lichts die Elektronen von den Atomkernen ab. Für Sekundenbruchteile entsteht ein Plasma. Dabei koppeln die Elektronen mit dem Laserlicht und erreichen beinahe Lichtgeschwindigkeit. Beim Herausfliegen aus der Materialprobe ziehen sie die Atomrümpfe (Ionen) hinter sich her. Um diesen komplexen Beschleunigungsprozess experimentell untersuchen zu können, haben Forscher aus dem Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) eine neuartige Diagnostik für innovative laserbasierte Teilchenbeschleuniger entwickelt. Ihre Ergebnisse erscheinen jetzt in der Fachzeitschrift „Physical Review X“.

„Unser Ziel ist ein ultrakompakter Beschleuniger für die Ionentherapie, also die Krebsbestrahlung mit geladenen Teilchen“, so der Physiker Dr. Thomas Kluge vom...

Im Focus: Bio-Kunststoffe nach Maß

Zusammenarbeit zwischen Chemikern aus Konstanz und Pennsylvania (USA) – gefördert im Programm „Internationale Spitzenforschung“ der Baden-Württemberg-Stiftung

Chemie kann manchmal eine Frage der richtigen Größe sein. Ein Beispiel hierfür sind Bio-Kunststoffe und die pflanzlichen Fettsäuren, aus denen sie hergestellt...

Im Focus: Patented nanostructure for solar cells: Rough optics, smooth surface

Thin-film solar cells made of crystalline silicon are inexpensive and achieve efficiencies of a good 14 percent. However, they could do even better if their shiny surfaces reflected less light. A team led by Prof. Christiane Becker from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) has now patented a sophisticated new solution to this problem.

"It is not enough simply to bring more light into the cell," says Christiane Becker. Such surface structures can even ultimately reduce the efficiency by...

Im Focus: Mit Nano-Lenkraketen Keime töten

Wo Antibiotika versagen, könnten künftig Nano-Lenkraketen helfen, multiresistente Erreger (MRE) zu bekämpfen: Dieser Idee gehen derzeit Wissenschaftler der Universität Duisburg-Essen (UDE) und der Medizinischen Hochschule Hannover nach. Zusammen mit einem führenden US-Experten tüfteln sie an millionstel Millimeter kleinen Lenkraketen, die antimikrobielles Silber zielsicher transportieren, um MRE vor Ort zur Strecke zu bringen.

In deutschen Krankenhäusern führen die MRE jährlich zu tausenden, teils lebensgefährlichen Komplikationen. Denn wer sich zum Beispiel nach einer Implantation...

Im Focus: Schaltung des Stromflusses auf atomarer Skala

Forscher aus Augsburg, Trondheim und Zürich weisen gleichrichtende Eigenschaften von Grenzflächenkontakten im ferroelektrischen Halbleiter nach.

Die Grenzflächen zwischen zwei elektrisch unterschiedlich polarisierten Bereichen im Festkörper werden als ferroelektrische Domänenwände bezeichnet. In der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von den Grundlagen bis zur Anwendung - Internationale Elektrochemie-Tagung in Ulm

18.09.2018 | Veranstaltungen

Unbemannte Flugsysteme für die Klimaforschung

18.09.2018 | Veranstaltungen

Studierende organisieren internationalen Wettbewerb für zukünftige Flugzeuge

17.09.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Auf der InnoTrans 2018 mit innovativen Lösungen für den Güter- und Personenverkehr

18.09.2018 | Messenachrichten

Von den Grundlagen bis zur Anwendung - Internationale Elektrochemie-Tagung in Ulm

18.09.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Extrem klein und schnell: Laser zündet heißes Plasma

18.09.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics