O custo de fabricação de plásticos, tintas, revestimentos para telas de telefones celulares e outros materiais que cicatrizam a si mesmos como a pele poderiam ser drasticamente reduzidos graças a um avanço que uma equipe da Clemson University detalhou na última edição da revista Ciência .

Marek Urban e sua equipe escreveram sobre como eles foram capazes de dar qualidades de autocura a polímeros que são usados ​​em produtos relativamente baratos, como tintas, plásticos e revestimentos. A próxima etapa é ir de fazer pequenas quantidades em um laboratório para produzir grandes quantidades.

“Não está disponível em escala industrial, mas é muito perto, "disse Urban, que é presidente da J.E. Sirrine Foundation e professor do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais da Clemson.

Os pesquisadores têm feito pequenos lotes de polímeros de autocura nas últimas duas décadas, mas produzi-los em escala comercial até agora tem um custo proibitivo.

Urban disse que ele e sua equipe tiraram proveito das interações entre copolímeros que ele comparou a fios de espaguete com pequenos pincéis nas laterais.

Quanto mais compridos os fios de espaguete ficam, quanto mais eles se tornam emaranhados, ele disse. Os grupos laterais se entrelaçam como duas mãos entrelaçadas, tornando mais difícil separá-los, Disse Urban.

"Ao mesmo tempo, eles se gostam, "ele disse." Então, quando você os puxa, eles voltam juntos. Nesse ponto, torna-se autocurável.

"Por mais simples que pareça, esses estudos também revelaram que as interações de van der Waals onipresentes e tipicamente fracas em plásticos, quando orientado, resultará na autocura. Esta descoberta terá impacto no desenvolvimento de materiais sustentáveis ​​usando ligações fracas, que se tornam coletivamente muito fortes quando orientadas. "

O que é significativo sobre sua última descoberta é que, se uma empresa quisesse trazer a tecnologia para o mercado, não teria mais que construir uma nova fábrica para produzir polímeros de autocura, Disse Urban.

Urban estimou que aumentar a escala para fazer polímeros ou tintas em centenas de galões poderia ser feito em seis a 12 meses.

"Para quem deseja fazer esses tipos de materiais de autocura, eles teriam que essencialmente projetar um processo sintético e ampliá-lo, “Disse Urban.“ A chave é que o processo de aumento de escala teria que ser controlado com precisão. Há uma grande diferença entre fazer algo no laboratório e aumentá-lo. Sabemos que a tecnologia está disponível para eles. "

O artigo é intitulado "Copolímeros de autocura de commodities com chave e cadeado" e marca a segunda vez desde 2009 que Urban detalhou seu trabalho com polímeros de autocura em Ciência . Os co-autores do artigo mais recente são Dmitriy Davydovich, Ying Yang, Tugba Demir, Yunzhi Zhang e Leah Casabianca, todos da Clemson University.

Rajendra Bordia, presidente do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais da Clemson, parabenizou Urban e sua equipe de pesquisa.

" Ciência é altamente seletivo, jornal de alto impacto, "Bordia disse." Dr. O artigo mais recente de Urban solidifica ainda mais seu lugar entre os principais estudiosos do mundo em polímeros e especialmente em polímeros de autocura. Seu sucesso é bem merecido. "

Anand Gramopadhye, reitor da Faculdade de Engenharia, Computação e Ciências Aplicadas, disse que o sucesso de Urban ressalta o nível de bolsa de estudos que ele traz para a faculdade.

"Dr. Urban é consistentemente publicado nas principais revistas acadêmicas do mundo e muitas vezes é homenageado com prêmios por seus pares, "Gramopadhye disse." Eu o parabenizo por seu último artigo na Ciência . "

Urban disse que teve a ideia para a pesquisa antes de chegar a Clemson, mas não tinha uma equipe pronta para descobrir o que causa o comportamento de autocura.

"É muito fácil projetar algo basicamente misturando as coisas e dizendo, 'Veja, esta auto-cura, mas não sabemos porque, “A diferença com nossa equipe é que sabemos exatamente como projetar esses sistemas. Nós entendemos as limitações, temos ferramentas analíticas para medir, and we understand what it takes for this technology to go to the next level.

"Thus, the question is:do you have the right people to do this? We are very fortunate—Clemson is the best place to do this."