(Phys.org) - Een team van onderzoekers van het Leibniz Institute of Polymer Research in Duitsland heeft een grafeencoating ontwikkeld die van kleur verandert wanneer deze vervormd of gebarsten is. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Materiële horizonten , de groep beschrijft hoe de coating wordt gemaakt en suggereert dat het nuttig kan zijn in commerciële toepassingen.

Vliegtuigen en bruggen zijn slechts twee voorbeelden van door de mens gemaakte constructies die zonder waarschuwing kunnen lijken te falen. Maar zoals eerder onderzoek heeft aangetoond, dergelijke structuren geven waarschuwingen die te klein zijn om te zien. Vleugels en andere vliegtuigonderdelen, bijvoorbeeld, kleine scheurtjes kunnen ontwikkelen die, wanneer ze worden blootgesteld aan plotselinge stress, kan leiden tot mislukking. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben voor dergelijke materialen een coating ontwikkeld die het voor inspecteurs veel gemakkelijker zou maken om kleine scheurtjes te vinden die tot problemen kunnen leiden.

Door de mens gemaakte materialen worden gewoonlijk gekleurd door pigmenten toe te voegen - ze absorberen sommige golflengten van licht en reflecteren andere. Maar de natuur doet het op een andere manier:door structuren te laten groeien die op microscopisch niveau zo zijn gerangschikt dat ze wat licht weerkaatsen en ander licht versterken of doven. Het resultaat is te zien in vissenschubben, vogelveren en zelfs de huid van sommige koppotigen. Om een ​​coating te maken die zich op deze manier zou gedragen, de onderzoekers gebruikten grafeenvlokken die delen van hun buren bedekken. In zijn geboortestaat, de coating is rood, maar als iets ervoor zorgt dat het platte oppervlak naar binnen of naar buiten buigt, het verandert in geel - en als het barst, die de verbinding tussen vlokken doorbreekt, het wordt groen, waardoor het relatief gemakkelijk is voor iemand die naar het materiaal kijkt om te zien dat het beschadigd is.

Onder de microscoop, het is gemakkelijk te zien hoe de kleurveranderingen tot stand komen - elke verandering aan de zorgvuldig geplaatste vlokken veroorzaakt een verandering in hoek waardoor het licht in een andere richting terugkaatst dan de rest van de vlokken waaruit de coating bestaat. De onderzoekers geloven dat hun coating, of een die erop lijkt, kan leiden tot industriële toepassingen. Maar voor nu, er zullen meer tests nodig zijn om te bepalen hoe effectief het materiaal is bij het onthullen van vervormingen en scheuren, en of een dergelijke coating bestand zou zijn tegen reële omstandigheden.

© 2017 Fys.org