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Für mehr Sicherheit: Anstrich hebt Risse hervor, sobald sie entstehen

Kleinste Risse können an manchen Stellen das erste Anzeichen einer drohenden Katastrophe sein. An Flugzeugen, Pipelines und Brücken möchte man sie lieber frühzeitig entdecken, doch das ist gar nicht so einfach. Jetzt soll ein Polymer dabei helfen, das seine Farbe wechseln kann.

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Die Kapseln im Polymer öffnen sich und der gelbe Inhalt verfärbt sich rot / Foto: University of Illinois

Mikrokapseln öffnen sich bei kleinster Beschädigung

Forscher an der Universität von Illinois haben ein Polymer mit einem gelben Farbstoff entwickelt, das bei kleinster Beschädigung seine Farbe direkt an der Bruchstelle wechselt. Dies wird möglich durch Mikrokapseln, die sich bei jedem noch so kleinen Strukturbruch öffnen. Das Polymer ist als Anstrichmittel nutzbar und zeigt an, wann ein Material die ersten feinen Haarrisse bekommt. Die besagten Mikrokapseln bestehen aus Epoxidharz und sind mit einem hellgelben, pH-sensitiven Farbstoff gefüllt. Solange die Anstrichschicht intakt ist, bleiben auch die Kapseln geschlossen.

Die beschädigte Stelle färbt sich tiefrot und wird so sichtbar

Ein nur 10 Mikrometer breiter Riss ändert jedoch alles: Die betreffende Stelle färbt sich tiefrot und wird so für einen aufmerksamen Beobachter sofort erkennbar. Bei Wartungsarbeiten oder einer kurzen Zwischenkontrolle lässt sich auf diese Weise jede kleine Beschädigung schnell und einfach lokalisieren. Die Forscher erzählen, dass das Polymer bereits erfolgreich auf Glas, Metall und Kunststoffen getestet wurde. Es ist zu einem vernünftigen Preis erhältlich, weil nur etwa 5 % des Materials aus Mikrokapseln bestehen. Durch weitere Modifikationen soll das Polymer noch selbstheilende Eigenschaften erhalten: Ein erster Farbwechsel zeigt dann eine bestehende Beschädigung an, ein zweiter in einem anderen Farbton würde die geheilte Stelle kennzeichnen. Selbstheilender Kunststoff ist längst keine Zukunftsmusik, an der Universität von Illinois hat man bereits ein derartiges Material entwickelt und muss nur noch beide Erfindungen miteinander verknüpfen.

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Der neue Anstrich könnte auch an Pipelines verwendet werden

Sogar ein Laie erkennt feinste Risse

Drohende Materialzersetzungen können mit diesem Polymer auf der Außenhaut von Flugzeugen und Schiffen, an Pipelines, Helmen und anderen sicherheitsrelevanten Materialen frühzeitig sichtbar gemacht werden. Aufwändige Untersuchungen sind dann nicht mehr nötig, sogar ein Laie erkennt feinste Risse.

Quelle: news. illinois.edu

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