Selbstheilend: Nie mehr Kratzer auf dem Smartphone-Display

Wasser repariert sichtbare Schäden an einer neuen Kunststoff-Beschichtung.

Kratzer unter dem Mikroskop
Kratzer unter dem Mikroskop

Changchun (China) - Teure Smartphones stecken meist in Hüllen aus Filz oder Leder, um Kratzer auf dem Display zu vermeiden. Mit einer neuen selbstheilenden Beschichtung könnte dies in Zukunft überflüssig werden. Denn ein einfaches Besprühen mit Wasser reicht aus, damit sich kleine Risse wieder verschließen. Chinesische Materialforscher entwickelten dazu einen Kunststoff, der sich in feuchter Umgebung binnen weniger Minuten selbst repariert. Ihre Ergebnisse präsentieren sie in der Fachzeitschrift "Angewandte Chemie".

"Die Behandlung mit Wasser ist viel einfacher als andere Methoden wie die Bestrahlung mit Licht oder ein Erwärmen", sagt Junqi Sun, Chemiker an der Jilin Universität in Changchun. Für ihr selbstheilendes Material mischten er und seine Kollegen eine wässrige Lösung aus verschiedenen Kunststoffen wie Polyethylenimin und Polyacrylsäure. Damit beschichteten sie einen Träger mit insgesamt 30 hauchdünnen Lagen. Mit einer scharfen Klinge ritzten sie dann etwa 50 Millionstel Meter feine Kratzer in dieses Material. Nach dem Besprühen mit Wasser oder sogar nur in hoher Luftfeuchtigkeit reichten wenige Minuten aus, damit sich diese Kratzer von selbst wieder verschlossen.

Verantwortlich für diesen Selbstheilungseffekt ist die große Beweglichkeit der Molekülketten in dem äußerlich festen Kunststoff. Diese wird bei der Gegenwart des "heilenden" Wassers so stark erhöht, dass Lücken geschlossen werden können. So musste - im Unterschied zu anderen bisher entwickelten selbstheilenden Materialien - die Beschichtung weder erhitzt noch mit intensivem Licht bestrahlt werden. Erste Versuche mit Oberflächen, wie sie auch in Smartphone-Displays verwendet werden, verliefen bereits erfolgreich.

Aufbauend auf dieses Versuchen können sich Junqi Sun und Kollegen nun eine selbstheilende Schutzschicht für Displays vorstellen. Zuvor muss allerdings die Widerstandsfähigkeit ihrer Beschichtungen noch weiter verbessert werden. Aber auch einen Einsatz im Schiffbau halten die Forscher für möglich. "Solche Beschichtungen könnten auch für die Antifouling-Lacke von Schiffsrümpfen genutzt werden", sagt Sun. Da sich diese fast immer im Wasser befinden, würden sich kleine Kratzer ununterbrochen wieder von selbst verschließen.