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Multifunktionale thermochromische Beschichtung: Farbwechsel und Schutz vereint

Forschende entwickeln eine umweltfreundliche, superhydrophobe Beschichtung mit dreistufigem Farbwechsel für vielseitige Anwendungen. Die robuste Technologie überzeugt durch einfache Herstellung, hohe Stabilität und Selbstreinigung.

Nachhaltigkeit Superhydrophob
Die innovative Beschichtung kombiniert Farbwechsel und Hydrophobie für intelligente Oberflächen und Schutzmaterialien. Quelle: admin_design - stock.adobe.com

Eine neue thermochromische Beschichtung, die Temperaturveränderungen durch einen dreistufigen Farbwechsel visualisiert, wurde von einem chinesischen Forschungsteam entwickelt. Die Beschichtung basiert auf der Kombination von thermochromischen Mikroverkapselungen (TCMs) und nano-Silica (SiO₂), die mithilfe eines einfachen Sprühverfahrens aufgetragen werden können. Der Farbwechsel von Grün über Gelb zu Rot deckt den Temperaturbereich von 15 bis 35 °C ab und orientiert sich an der menschlichen Wahrnehmung von Temperatur.

Die Beschichtung weist eine Wasserabstoßungsfähigkeit mit einem Kontaktwinkel von über 150° sowie einer Gleitwinkel unter 3° auf. Nach mildem Abrieb erhöht sich der Kontaktwinkel sogar auf über 160°, was die außergewöhnliche Abriebfestigkeit unterstreicht. Neben der mechanischen Stabilität zeigt die Beschichtung Beständigkeit gegenüber UV-Strahlung, chemischen Korrosionen und mechanischen Einwirkungen, wodurch sie sich für langfristige Anwendungen eignet.

Lesetipp: Funktionelle Beschichtungen

Beschichtungen werden auf Oberflächen hauptsächlich zu dekorativen, funktionellen oder Schutzzwecken angewandt, doch in den meisten Fällen ist es eine Kombination aus all diesen. Das Buch „Funktionelle Beschichtungen“ gibt einen tiefen Einblick in neue Entwicklungen funktioneller Überzüge mit dem Fokus auf organisch-basierten Materialien. Auch hebt es die letzten Entwicklungen der verschiedenen Technologien und neuartigen Oberflächenfunktionen hervor, die Dekoration, Korrosionsschutz und Oberflächenschutz betreffen.

Vielseitige Einsatzmöglichkeiten und ökologische Vorteile

Die Forschungsergebnisse belegen zudem eine starke Flüssigkeitsabweisung gegenüber alltäglichen Flüssigkeiten wie Tee, Cola oder Milch. Dank ihrer selbstreinigenden Eigenschaften und der breiten Substratkompatibilität bietet die Beschichtung praktische Einsatzmöglichkeiten, etwa für intelligente Oberflächen, thermische Warnsysteme oder schützende Materialien in der Industrie.

Bemerkenswert ist die fluorfreie und umweltfreundliche Zusammensetzung der Beschichtung, die durch einfache Herstellungsmethoden eine breite industrielle Anwendung ermöglicht. Mit der Kombination aus Farbwechsel, Schutzfunktion und Nachhaltigkeit setzt diese Technologie neue Maßstäbe für multifunktionale Beschichtungen.

Quelle: Wang, X., Peng, Y., Wei, X., Liang, Y., & Li, J. Robust multistage thermochromic superhydrophobic coating prepared by a facile one-step spray coating method. Prog. Org. Coat. 210, 109625 (2026).