(Phys.org)—Ett team av forskare vid Leibniz Institute of Polymer Research i Tyskland har utvecklat en grafenbeläggning som ändrar färg när den deformeras eller spricker. I deras papper publicerad i tidskriften Material horisonter , gruppen beskriver hur beläggningen är gjord och föreslår att den kan visa sig användbar i kommersiella tillämpningar.

Flygplan och broar är bara två exempel på konstgjorda strukturer som kan verka misslyckas utan förvarning. Men som tidigare forskning har visat, sådana strukturer ger varningar för små för att se. Vingar och andra plandelar, till exempel, kan utveckla små sprickor som, när de utsätts för plötslig stress, kan leda till misslyckande. I denna nya ansträngning, forskarna har utvecklat en beläggning för sådana material som skulle göra det mycket lättare för inspektörer att hitta små sprickor som kan leda till problem.

Konstgjort material färgas vanligen genom att lägga till pigment - de absorberar vissa våglängder av ljus och reflekterar andra. Men naturen gör det på ett annat sätt:genom att växa strukturer som är ordnade på mikroskopisk nivå på ett sådant sätt att de reflekterar något ljus och förstärker eller dämpar annat ljus. Resultatet kan ses i fiskfjäll, fågelfjädrar och även huden på vissa bläckfiskar. För att göra en beläggning som skulle bete sig på detta sätt, forskarna använde grafenflingor som överlagrade delar av sina grannar. I sitt hemland, beläggningen är röd, men om något får den plana ytan att böjas in eller ut, det ändras till gult - och om det blir sprucket, som klyver kopplingen mellan flingor, det blir grönt, vilket gör det relativt enkelt för någon som tittar på materialet att se att det har skadats.

Under mikroskopet, det är lätt att se hur färgförändringarna kommer till – varje förändring av de noggrant placerade flingorna orsakar en förändring i vinkeln som gör att ljuset studsar tillbaka i en annan riktning än resten av flingorna som utgör beläggningen. Forskarna tror att deras beläggning, eller en liknande den, kan leda till industriella tillämpningar. Men för nu, fler tester kommer att behövas för att avgöra hur effektivt materialet är för att avslöja deformationer och sprickor, och om en sådan beläggning skulle kunna stå emot verkliga förhållanden.

© 2017 Phys.org