Químicos de polímeros do Instituto de Tecnologia de Nagoya, no Japão, inventaram um processo simples de revestimento para colorir metais, levando a maior desempenho e economia de energia. O método envolve uma modificação química para polímeros não iônicos e nanotecnologia.

A deposição eletroforética é um método industrial padrão para material de revestimento e é especialmente usado para prevenção de ferrugem. Métodos atuais, Contudo, requerem um processo complexo e caro com três etapas de revestimento, adicionando custo e tempo. O professor Akinori Takasu e sua equipe relatam novos polímeros não iônicos que podem ser usados ​​com deposição eletroforética, simplificando o revestimento em apenas uma etapa e reduzindo significativamente as demandas de energia.

A chave para a descoberta foi a adição de um grupo químico específico à molécula de polímero não iônico.

"Ele foi acidentalmente encontrado em um projeto de design de um novo material para implantes dentários. Quando um polímero não iônico tinha um grupo sulfonil, moveu-se em direção ao ânodo na eletroforese, "explica Takasu.

Anteriormente, a equipe de pesquisa mostrou que o revestimento resultante se torna incrivelmente espesso quando a disposição eletroforética é aplicada em baixas tensões. A combinação de um conjunto de descobertas tornou possível ignorar vários processos de revestimento em um metal para resistência à ferrugem. Contudo, para fins comerciais, é importante disponibilizar o casaco na cor desejada. Takasu e seus colegas, portanto, observaram como as propriedades de cor dos polímeros não iônicos se comportavam na água após a aplicação como revestimento.

"Nosso avanço foi incluir este polímero não iônico em nanopartículas. As novas partículas apresentam cores estruturais como pedras opala, a.k.a. 'cor incolor.' O número de onda da partícula deve ser controlável, alterando o tamanho das partículas usadas para revestir a superfície, " ele diz, que determina a cor emitida.

Embora o Takasu possa facilmente fazer com que os polímeros não iônicos reajam com o grupo sulfonil, ele descobriu que controlar o tamanho das partículas era difícil. Nesta pesquisa, ele e sua equipe desenvolveram a tecnologia de controle de tamanho e prepararam as partículas por copolimerização em emulsão sem sabão, que consistentemente deu nanopartículas de 300 nm de tamanho como um exemplo. Eles então oxidaram as partículas em água para gerar o grupo sulfonil. Finalmente, a deposição eletroforética foi aplicada ao revestimento de aço. Imagens de microscopia eletrônica confirmaram que as partículas cobriam uniformemente o aço em um padrão de favo de mel.

“Espero que nosso estudo leve a um novo tipo de pintura eletroforética que pode ser aplicada a qualquer tecnologia de revestimento, como carros e fibras, "Disse Takasu. Esta técnica supera problemas como desbotamento da cor e danos da radiação UV devido à coloração estrutural, tendo assim uma aplicação mais ampla de dispersão eletroforética.

O artigo "Nano-esferas não iônicas eletroforéticas (látex) para coloração estrutural" foi publicado em Polímero .