Ученые из США и Швейцарии разработали полимер, повреждения на котором под воздействием ультрафиолетового излучения полностью «заживают» за минуту, что позволит в будущем «лечить» ультрафиолетом царапины на автомобилях, пишут американские ученые в статье, которая будет опубликована в четверг в журнале Nature.

Группа под руководством Кристофа Ведера (Christoph Weder) из Западного резервного университета Кейза (Огайо, США) получила полимерные соединения, в которых процесс «заживления» активизируется ультрафиолетовым излучением. В большинстве аналогичных разработок, пишут ученые, для устранения повреждения материал приходится нагревать.

«Молекулярная структура этих материалов позволяет им изменять свои свойства под действием большой дозы ультрафиолетового излучения», – сказал профессор Ведер, чьи слова приводит пресс-служба университета.

Новый полимер, царапины на котором «зарастают» под ультрафиолетом:

«Традиционные» полимеры состоят из длинных молекул, похожих на цепочки из тысяч атомов. В новом соединении ученые использовали технологию супрамолекулярной сборки, когда более короткие молекулы соединяются в цепочки нужной длины «клеем» из ионов металлов.

Такой полимер в обычных условиях ведет себя так же, как и «традиционные» соединения. Однако под воздействием ультрафиолета цепочки «расклеиваются», температура растет, и вязкость полимера снижается – он становится более жидким. Повреждения его поверхности исчезают, а затем, когда воздействие ультрафиолета прекращается, полимер вновь затвердевает.

Синтезировав полимеры с различными видами «клея» – из ионов цинка и лантана, ученые получили пленки толщиной около 350–400 микрометров. С помощью бритвы они оставляли на пленках царапины глубиной до 70% от толщины пленки, на которые светили ультрафиолетовыми лампами с длиной волны 320–390 нанометров и потоком излучения 950 милливатт на квадратный сантиметр. Для сравнения, мощность излучения ламп солярия не должна превышать 1 милливатт на на квадратный сантиметр.

Как отмечается в статье, для «заживления» оказалось достаточно локального воздействия ультрафиолета в течение примерно 60 секунд, поэтому теоретически объекты с таким покрытием можно ремонтировать и под нагрузкой, не останавливая их работу. Кроме того, повреждения на одном и том же участке можно устранять несколько раз, при этом его характеристики не меняются.

Следующим шагом в исследовании, по словам ученых, будет создание покрытия на основе нового полимера, пригодного для практического использования. Новые соединения могут найти применение, например, в лакокрасочных покрытиях для мебели и техники, в том числе и автомобилей.