Il rivestimento autoguariante significa fine dei telefoni incrinati, dice Scientist

Immagina un cellulare in grado di guarire da tagli e graffi proprio come il corpo umano. Per il ricercatore cinese Ming Yang e il suo team all'Harbin Institute of Technology, non è più una questione di immaginazione: hanno sviluppato un nuovo tipo di rivestimento intelligente che riesce ad essere sia morbido e dura, non diversamente dalla nostra pelle.

"Abbiamo progettato un rivestimento autorigenerante con una durezza che si avvicina persino allo smalto dei denti imitando la struttura dell'epidermide", dice Yang Inverso. "Questa è la combinazione di proprietà più desiderabile negli attuali materiali autoriparanti e rivestimenti."

Come descritto in un articolo pubblicato mercoledì a ACS Nano, questo nuovo materiale è lontano dal primo rivestimento intelligente, con una ricerca precedente che esamina le opzioni di rivestimento sia morbido che duro. Yang dice che c'è un serio bisogno globale di materiali di autoguarigione migliori.

"Oggigiorno la gente parla sempre di ambiente ed energia", dice. "Un materiale autorigenerante può aiutare a risparmiare un sacco di soldi ed energia usando un modo intelligente e rispettoso dell'ambiente. Ma i materiali e i rivestimenti attuali autoriparanti sono in genere morbidi e si consumano rapidamente. Ciò può portare a potenziali problemi relativi alla gestione dei rifiuti di plastica ".

Questo nuovo materiale potrebbe risolvere questi problemi di scarto, poiché si avvicina a qualsiasi altro predecessore per combinare la flessibilità di un rivestimento morbido e la resistenza di un rivestimento duro, senza la breve durata del primo o la fragilità di quest'ultimo. Questo potrebbe essere il meglio di entrambi i mondi.

"Il trucco è usare materiali artificiali nella natura", dice Yang. "La struttura multistrato è la chiave. Posizionando uno strato rigido contenente ossido di grafene su uno strato morbido, creiamo un'ibridazione intelligente che puoi ottenere il massimo da."

Il materiale di ossido di grafene utilizzato nello strato superiore del rivestimento è più duro rispetto alle cellule della pelle, offrendo una tenacia più vicina a quella dello smalto dei denti. La cosa sorprendente, secondo Yang, è che gli strati duri e morbidi del rivestimento sono in grado di lavorare insieme per creare proprietà curative che nessuno dei due potrebbe realizzare da solo.

"È emozionante vedere come possiamo integrare le proprietà esigenti in due strutture naturali, vale a dire la proprietà di auto-guarigione nella pelle e la rigidità meccanica e la durezza nello smalto dei denti, in un rivestimento artificiale intelligente", afferma Yang. "E questo principio di progettazione è probabilmente utile per qualsiasi sistema polimerico autorigenerante."

Il risultato è un rivestimento intelligente potenzialmente molto più duraturo in grado di proteggere qualsiasi cosa, dai telefoni agli edifici, dai graffi, mentre le sue proprietà anti-batteri potrebbero anche essere utili in dispositivi biomedici.

Ora si tratta solo di trasformare una creazione di laboratorio in qualcosa che può effettivamente raggiungere il mercato. Ci sono alcuni problemi pratici che dovranno essere risolti per primi affinché ciò accada.

"La ricerca attuale utilizza l'assemblaggio molecolare per ottenere la struttura auspicabile", afferma Yang. "In futuro, avremo bisogno di un modo più efficiente per accelerare la linea di produzione. Il rivestimento spray-assistito può essere una buona scelta. Stiamo anche cercando di applicare un principio di progettazione simile ad altri polimeri autorigeneranti, specialmente quelli che sono già disponibili in commercio."

Ancora, Yang dice di essere ottimista sul fatto che questo rivestimento intelligente potrebbe emettere nell'era degli smartphone autoriparanti e antigraffio nel prossimo futuro.

"Sono sicuro che un prototipo basato sul nostro design possa essere disponibile in uno o due anni", afferma Yang. "Tuttavia, è ancora una lunga strada da percorrere prima di poter sviluppare un prodotto maturo, che richiederà molti feedback dei clienti e la partecipazione di investitori e potenziali partner. Non mi sorprenderò se ci vorrebbero cinque anni o più."