Un grupo de investigación en Japón ha creado una tecnología en un solo paso hacia el desarrollo de materiales avanzados para el recubrimiento funcional, combinando el recubrimiento de color estructural con propiedades de súper agua-pescadores. El recubrimiento de color estructural no se desvanece como las pinturas convencionales y demuestra propiedades de autolimpieza. Se logró utilizando partículas de melanina hidrófobas que proporcionan colores estructurales y polvuelos de agua. El descubrimiento identifica un progreso en materiales avanzados para pinturas y recubrimiento.
¿A veces las plumas de pavo real han pensado en el color azul brillante o la quitina de metal espumosa de morder? Estas sorpresas naturales son un ejemplo de colores estructurales, un evento donde las estructuras microscópicas producen colores vibrantes y crónicos. Inspirado por esta maravilla, un equipo de investigación en Japón está explorando los colores estructurales. Su trabajo anterior se dio cuenta de que la preparación de materiales de color estructural de las partículas de melanina duplicaba el colorido proceso de plumas de pavo real. Basado en esta base, el equipo viajó al desarrollo de un material de recubrimiento que logró el brillo del color estructural utilizando partículas de melanina, pero también produce colores no iridantes, incluso desde diferentes ángulos.
El equipo de investigación, incluidos el profesor Michinari Kohri y la Sra. Yi Magima, de la Universidad de Chiba de Chiba, la Universidad de Chiba de Chiba, y la Sra. Yi Magima, el Cong Techna Coloid Coloid Conconsult, limitó al Dr. Shin-Ichi Takeda y al Dr. Hirosh. . Alimentos del Instituto Nacional de Ciencia de Materiales. Su búsqueda fue publicada Ingeniería de retroalimentación macromolicular 18 de diciembre de 2024. El Dr. Kohri describe su inspiración para el estudio, “Hemos estado estudiando materiales de colores estructurales basados en melanina inspirados en organismos naturales durante muchos años. Nuestra inspiración era hacer que estos materiales sean más prácticos desarrollando un método de colores estructurales rápidos y desarrollando características efectivas como la resistencia al agua. “
Para lograr esto, el equipo preparó tres partículas de polistiarina de diámetro separadas. Luego asocian una capa de poliidopamina (partículas de melanina alteradas) con grupos de alkail con 18 átomos de carbono (grupos octadesil) con naturaleza hidrofóbica a través de la respuesta de adición de Michael. En esta respuesta, un grupo químico de carga negativa grupos hidrofóbicos agregan un compuesto de carbonil α, no saturado que no se saturó que mejora la restauración del agua. Se logró sin depender de los compuestos de flúor que pueden causar preocupaciones hidrofóbicas pero ambientales.
La hidrofobicidad de las partículas se confirmó utilizando el método de resonancia magnética atómica del dominio (TD-NMR). Después de tratar las partículas, se extendieron en hexon para una aplicación rápida y eficiente en capas como el vidrio y el laminado de melamina. Después de secar, los abrigos mostraron un ángulo de comunicación de la superficie de una autolimpieza, más de 160 grados, muestran el efecto del padma, donde el agua cae el material sin las cuentas y los restos.
Se descubrió que las partículas de melanina hidrofóbica obtenidas por recubrimiento con grupos de octidesil se mostraron como el mismo nivel de compuestos de hidrofobicidad fluorina, conocidos como alta hidrofobicidad. Al destacar la exploración única del estudio, la primera autora, la Sra. Majima, dice: “Hemos descubierto que el recubrimiento de colores estructurales superhidrofóbicos se puede lograr combinando la hidrofobicidad de las superficies de partículas con la estructura de ensamblaje clasificada, todo en solo unos minutos. “
El equipo se concentró en la creación de un enfoque sencillo y escalofrío, asegurando que el recubrimiento podría aplicarse en minutos sin la necesidad de equipos o procesos extensos. La Sra. Magima comentó sobre la efectividad de su búsqueda: “Es probable que esta tecnología sea el material de recubrimiento de próxima generación, ideal para aplicaciones como papel tapiz o superficies al aire libre, no depende de los pigmentos que se desvanecen con el tiempo. Su simplicidad y habilidades lo hacen extremadamente adaptable al uso del arte”.
El recubrimiento de color estructural mantiene un compromiso significativo para diferentes aplicaciones. A diferencia del pigmento tradicional, estos colores se derivan de la interacción de la luz física, asegurando la resistencia de la longevidad y el desvanecimiento. Sus habilidades para combinar la durabilidad con las características de autolimpieza las hacen especialmente adecuadas para el uso al aire libre. Por ejemplo, el recubrimiento de las paredes con este ingrediente puede ser vibrante y limpio durante años, reduciendo significativamente el costo de re -cuolor y mantenimiento.
El recubrimiento de color estructural muestra el color siempre que la estructura del diseño periódico. El procedimiento propuesto no requiere condiciones químicas efectivas y estrictas. Los colores estructurales también encuentran sus posibles aplicaciones para alimentos, productos farmacéuticos, cosméticos y productos industriales. Estos materiales proporcionan diseños de materiales sostenibles y de larga duración.
Al observar el frente, el grupo de investigación se centra en aumentar el adhesivo y la durabilidad de los abrigos para expandir su usabilidad en diferentes superficies. A medida que la tecnología madura, es probable que defina materiales de recubrimiento, combinando estética, eficacia y responsabilidad ambiental. Esta innovación indica el poder de la investigación para crear soluciones, no solo la vanguardia, sino también con las necesidades de un futuro duradero.