Ученые из Цзянсуского технологического университета, Университета Сучжоу и Гентского университета сообщили о создании нового прозрачного полиуретанового покрытия, которое способно самостоятельно восстанавливаться после повреждений и одновременно уничтожать бактерии при контакте. Результаты работы опубликованы в журнале Chinese Journal of Polymer Science.
Читайте: Госдума планирует ввести несколько новых запретов
Полиуретановые покрытия широко применяются в автомобилях, судостроении, электронике и общественных пространствах. Однако в процессе эксплуатации они постепенно покрываются царапинами, мутнеют и становятся благоприятной средой для размножения микробов. По словам исследователей, ранее существовавшие технологии не позволяли одновременно объединить прозрачность, самовосстановление, антибактериальные свойства и возможность переработки материала.
В новой разработке ученые использовали динамические соли селенсония, встроенные в полиуретановую структуру с помощью однокотлового синтеза и термоотверждения. Благодаря такой химической структуре полимерные цепочки могут перестраиваться при нагревании. В результате покрытие приобретает свойства витримеров — материалов, которые остаются твердыми при обычной температуре, но способны изменять структуру при нагреве.
Во время испытаний образец PU2-C7 затягивал царапины примерно за час при температуре 140 градусов Цельсия. При дополнительном механическом воздействии процесс сокращался до 20 минут. Авторы исследования отметили, что даже после нескольких циклов резки и переплавки покрытие сохраняло химическую структуру и механические характеристики.
Отдельное внимание ученые уделили антибактериальным свойствам материала. Тесты показали, что покрытия с содержанием селенсония эффективно подавляют рост кишечной палочки и золотистого стафилококка. Образец PU3-C7 почти полностью уничтожил бактериальные колонии. Сканирующий электронный микроскоп зафиксировал разрушение клеточных мембран микроорганизмов.
Исследователи подчеркнули, что механизм действия покрытия не связан с выделением токсичных веществ в окружающую среду. Бактерии погибают исключительно при контакте с поверхностью. По словам авторов, это снижает экологические риски по сравнению с традиционными антибактериальными покрытиями, содержащими вымывающиеся биоциды.
Проверки также показали высокую прозрачность материала. Светопропускание покрытия составило около 90–91 процента, что сопоставимо с чистым стеклом. После двух недель пребывания в искусственной морской воде пленка почти не набухала и не теряла прозрачности. Твердость покрытия достигла уровня 1H, а адгезия — 4B–5B, что позволяет использовать его для защиты экранов, приборов и судовых иллюминаторов.
Авторы разработки заявили, что покрытие сочетает свойства самовосстановления и биологической защиты благодаря динамической химии селенсония. По их словам, материал сохраняет прочность и прозрачность даже после повторной переработки, что делает его перспективным для создания долговечных покрытий.
При этом исследователи признают, что технология пока остается лабораторным прототипом. Селенсодержащие компоненты значительно дороже обычных материалов, поэтому массовое применение покрытия в бытовой электронике пока остается под вопросом. Предполагается, что первыми новую технологию могут получить дорогостоящие специализированные устройства — глубоководные аппараты, морские сенсоры и медицинские инструменты. Оптимистичный срок внедрения ученые оценивают в 5–7 лет.
Читайте также:
- Новые правила ЖКХ вступили в силу: россиянам грозит перерасчет платежей с 1 мая
- С 1 мая грозят изменения в правилах езды для российских водителей
- Названо 5 законных способов реально увеличить пенсию в 2026 году
