基于石墨烯的涂层在变形时改变颜色,警告建筑物和桥梁中的裂缝

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总部位于德国莱布尼茨聚合物研究所的研究人员开发出一种基于石墨烯薄片的结构着色涂层,该涂层根据有色表面的变形而改变颜色。受到鱼皮中天然彩虹色的启发,这种涂层可以提供一种简单的方法来警告建筑物,桥梁和其他结构中的隐藏损坏。

该团队将涂层初始涂成红色,但变形后呈现黄色,当以微米级开裂时,呈绿色。这种颜色变化能力来自石墨烯薄片在半透明平行层中的仔细对准,涂覆玻璃纤维。在压力下,层压缩并变平,改变反射光的干涉和颜色。实际上,通过使用特殊沉积方法将石墨烯纳米片(GNP)与有序和无序特征重叠,实现了独特的“鱼鳞”类似结构。通过精细平行多层的机械调谐观察到可变结构着色。

由于结构失效通常始于微小裂缝和难以检测的变形,因此这种涂层可以在新生损伤积聚之前提供清晰的视觉警告并成为真正的危险。然而,实际应用将首先需要更多关于涂层性质和行为的知识,研究人员指出。



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