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Montag, 19. August 2019
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Wissenschaft & Technik, Technologien

Färbung durch Polymerstress statt Pigmente

Mittwoch, 17. Juli 2019

Materialstress ist für Polymerfilme in Farben und Lacken eigentlich alles andere als gut, schließlich kann er zu Beschädigungen und dem Versagen der Schutzfunktion führen. Ein Nature-Beitrag zeigt nun, wie er auch zum Färben genutzt werden kann.

Die Lichtbrechung machts möglich: Auch ohne Pigmente können Farben erzeugt werden. (Foto: ktsdesign - stock.adobe.com)

Die Lichtbrechung machts möglich: Auch ohne Pigmente können Farben erzeugt werden. (Foto: ktsdesign - stock.adobe.com)

Wer ein transparentes Polymer färben will, setzt Pigmente hinzu. So ist es in der Lackbranche schon immer gewesen. Die Autoren eines aktuellen Nature-Beitrags zeigen, dass das sogenannte Crazing dazu genutzt werden kann, eine alternative für die Färbung zu bilden.

Beim Crazing entstehen senkrecht zu auftretendem Materialstress Zonen, die aus ineinandergreifenden Hohlräumen auf der Mikrometerskala, die durch orientierte Polymermikrofibrillen verbunden sind. Normalerweise weisen sowohl die Hohlräume als auch die Fibrillen eine weite Größenverteilung auf, was dazu führt, das betroffene Stellen normalerweise weiß erscheinen.

Stress nach Maß

Die Forscher um Masateru M. Ito von der Universität Kyoto haben es nun geschafft, diese Größenverteilung gezielt zu beeinflussen und so gezielt ein alternierendes Inteferenzmuster zu erzeugen, dass durch Streueffekte gezielt gewünschte Farben erzeugen kann.

Um die Strukturen zu schaffen setzen die Forscher auf selektive lichtempfindliche Polymerschichten in denen sich selektiv Vernetzungen bilden, die durch andere Schichten getrennt sind, in denen keine Vernetzung stattfindet. Dies führt zum Aufbau von Zugspannung über die unvernetzten Schichten.

Noch wurden erst wenige Farben gebildet, weitere sollen aber möglich sein.

Quelle:Nature 570, 363-367 (2919)

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