Uv-licht herstelt kras in plastic

Chemische technologie

Metaaldeeltjes zorgen voor lokale opwarming

woensdag 11 mei 2011Met ultraviolet licht zijn beschadigingen in bepaalde kunststoffen te herstellen. Een dosis van 30 s maakt de polymeerketens in het materiaal vloeibaar, zodat ze een kras kunnen vullen.

Zichzelf herstellende materialen bestaan al langer. De meeste plastics doen dat onder invloed van warmte, waarbij het gehele materiaal zacht wordt. De lange polymeerketens herschikken zich en zorgen dat de oorspronkelijke structuur terugkomt. Nadeel hiervan is dat het materiaal tijdelijk zijn vermogen verliest om krachten op te vangen.

Een internationaal team onder leiding van Christoph Weder van de Zwitserse Université de Fribourg ontwikkelde een lokale hersteltechniek op basis van een nieuw polymeer die veel kortere ketens heeft dan normaal. Zink- of lanthaanatomen zorgen voor de binding tussen de ketens. Wanneer uv-licht op de metaaldeeltjes valt, warmen ze zeer lokaal het materiaal op. Dat brengt de polymeerketens in beweging, zodat een aanwezige kras dichtvloeit.

In proeven lukte het Weder om een 0,2 mm diepe kras in een 0,4 mm dik plaatje te vullen. Het materiaal blijkt meerdere herstelcycli te weerstaan.

De techniek maakt het mogelijk om met een kleine uv-lamp beschadigd plastic binnen een halve minuut te herstellen. Voorwaarde is wel dat de kras niet te diep is en er geen volledige breuk is.