Auto >> Fordonsteknik >  >> Motor

Hur självrengörande färg fungerar


Att tvätta en bil kan vara ett jobb - och en kostsam sådan. (Creative Commons/Flickr/Sally Kentfield)

Nästa gång du sätter dig i din bil, ta en snabb titt på fronten. Om den inte har tvättats helt nyligen är chansen stor att den är täckt av fågelbajs, pollendamm, rester av insektskollisioner i hög hastighet, eller i bästa fall fläckar och fläckar från smutsigt surt regn. Ledsen för det.

Traditionella färger saknar förmågan att stöta bort smuts och andra föroreningar, vilket leder till den smuts och matthet som vi ser på praktiskt taget varje belagd yta. Men inom en snar framtid kan nya bilar komma utrustade med en ny typ av finish som är utformad för att hindra vägskräp, olja, smuts och till och med vatten från att fastna på och torka på lackens yta. Denna nya beläggning, som kallas självrengörande färg, är hydrofob, vilket betyder att den avvisar vatten, och oleofob, vilket betyder att den avvisar olja. Dessa specialmålade bilar kommer inte bara att se bättre ut i vardagen, de kommer också att vara skyddade längre från en del av det allmänna, långvariga slitage som uppstår när bilens yttersta lackskikt så småningom försämras från miljöskador . Föroreningar som fågelspillning och surt regn kan byggas upp och försvaga klarlacken och färgskikten, vilket så småningom kan göra bilens underliggande metallytor mer mottagliga för rost och andra skador. Den nya självrengörande färgen syftar dock till att minska effekten av sådana skador.

Sugen på att lägga vantarna på en ny bil med självrengörande lack? Tja, de dåliga nyheterna är att de inte är redo - inte än i alla fall. Men vi ska titta närmare på vad som inspirerade denna nya bilfinish, tekniken som gör det möjligt och vad mer som måste hända innan det är klart för bästa sändningstid. Färgen utvecklades vid Nissan Technical Center i Storbritannien i samarbete med ett nanoteknikföretag som heter Nano Labs. Nissan måste noggrant testa lacken innan den får det officiella godkännandet för att appliceras på nya bilar, så forskare vid märkets testanläggning i England kommer att ägna sommaren 2014 åt att studera hur den självrengörande lacken håller på en Nissan Versa Note.

>Nano-vad?


Nissan Europe har påbörjat tester av innovativ lackteknik som stöter bort lera, regn och vardagssmuts, vilket innebär att förare kanske aldrig behöver rengöra sin bil igen. (Med tillstånd av Nissan)

Som vi nämnde krävs det viss specialistkunskap för att skapa en beläggning som kan stöta bort miljöföroreningar. I teknikkretsar är denna färg känd som en nanobeläggning, och det är bara en av många produkter som är resultatet av nanoteknik. Nanoteknik är en hel industri som kretsar kring studiet av (och konstruktion av) nanopartiklar, som är partiklar av element som är så små att de måste skapas i ett labb. När dessa nanopartiklar väl har skapats har de några riktigt unika egenskaper - särskilt när det gäller hur de reagerar med vanliga partiklar. De har använts för att skapa kläder som kan minska luftföroreningar vid kontakt, och de har till och med lagts till produkter som solskyddsmedel.

Nissan är dock den första biltillverkaren som satte en nanobeläggning på en bil, och de gick direkt till källan. Bilföretaget arbetade direkt med Nano Labs, som var den första tillverkaren som använde nanoteknik för att skapa en självrengörande färg. Nano Labs har bara funnits sedan oktober 2012, men det har redan gott om erfarenhet av den relativt nya tekniken. Bilversionen av lacken kallas Ultra-Ever Dry, och den är baserad på beläggningar som säljs för industriellt och kommersiellt bruk. Andra versioner av denna industriella beläggning - de som tillverkats av andra tillverkare - var inspirerade av lotusväxtens blad, som har en yta som släpper ut smuts tillsammans med regnvatten. Det är här nanoteknologin kommer in - ingenjörerna som designade färgen kom på hur man kan minimera ytan där vatten och smuts klänger sig, vilket hjälper vattnet och andra föroreningar att rinna av direkt. Naturligtvis sker detta på en nivå som inte kan ses, men effekterna är definitivt märkbara. Om du vill bli kräsen är en nanobeläggning inte riktigt självrengörande. För att vara mer exakt avvisar den helt enkelt de typer av föroreningar som skulle göra att den behöver rengöras, som vatten och olja. På en byggnad är graffiti en uppenbar och vanlig orsak till frekvent tvätt. På en bil är det mer sannolikt att det är smutsigt regnvatten, lera eller fågelspillning. Nissan säger att dess vattenavstötande egenskaper kommer att förhindra att snö, is och frost byggs upp genom att bibehålla ett luftlager mellan toppen av färgens yta och vad som än rör den - och Nano Labs säger att dess nanoteknologiska tillvägagångssätt ger en billigare produkt än andra beläggningar som förlitar sig på ytspänning.

>Kan vi bara måla allt på det här sättet?


Denna nya beläggning är hydrofob, vilket betyder att den avvisar vatten, och oleofobisk, vilket betyder att den stöter bort olja. (Med tillstånd av Nissan)

Om du låter fantasin flöda, verkar det som att denna självrengörande färg kan vara användbar för alla möjliga saker. Vi har redan pratat om hur nanobeläggningar och andra självrengörande färger kan vara särskilt användbara för sysslor som fastighetsskötsel. En klotteravvisande exteriörfärg kan göra stor skillnad i många stadslandskap, och mycket trafikerade områden skulle förbli mycket renare mycket längre om de bara inte lockade till sig smuts och smuts.

Det finns andra fördelar med nanobeläggningar också. Nano Labs säger att färgen är miljövänlig och hjälper också material att prestera bättre över tid. Med andra ord, de skyddande egenskaperna hos Nano Labs-beläggningen hjälper till att förhindra skador och nedbrytning, så om du applicerar färgen på, säg, ett trästaket, kommer träet under färgen att hålla sig starkt och funktionellt längre än om det var färdigbehandlat med vanliga måla. Andra, mer specialiserade produkter finns redan på marknaden, och nya kommer nästan säkert att introduceras i takt med att tekniken blir mer avancerad. Till exempel, Rust-Oleum, ett färgmärke som erbjuder en mängd specialfärger och beläggningar till vanliga konsumenter, erbjuder en vattenavvisande sprayfärg.

När det gäller bilindustrin är det oklart om nanobeläggningar kommer att bli ett vanligt erbjudande, eller om det kommer att förbli exklusivt för en enda tillverkare för tillfället. Mer vet vi egentligen inte förrän Nissan slutför sina tester i Storbritannien. Nissan planerar så småningom att göra lacken tillgänglig i hela sitt modellutbud; men, åtminstone för nu, kommer det att vara ett alternativ snarare än en standardfunktion [källa:Lingeman]. Den industriella versionen av lacken kan tillverkas i nästan vilken färg som helst och kan även matchas till befintliga färger, även om det ännu inte är klart om Nissans bilversion kommer att vara lika mångsidig. Om självrengörande färg för bilar blir en framgång, kan vi en dag se mycket mindre fågelbajs på många fler bilar.

>Mycket mer information

Författarens anmärkning:Hur självrengörande färg fungerar

Jag gillade att tvätta mina bilar, men jag är lite konstig sådan. Och även den mest entusiastiska gör-det-själv-detaljisten vill inte röra en bil som är täckt av fågelbajs. Men den mest spännande potentialen för denna nya färg? Om det verkligen förhindrar uppbyggnad av snö och is, som Nissan hävdar - ja, det är ganska anmärkningsvärt. Det verkar som en osannolik möjlighet (med tanke på de alltför färska minnena från vår kyliga vinter) att en färg kan förhindra att kallt vatten fryser till en kall bil. Men vi får se.

Relaterade artiklar

  • Kan kläder neutralisera föroreningar?
  • Så fungerar efterbehandling av fordon
  • Så fungerar biltvättar
  • Så fungerar billackering
  • Hur man matchar Auto Paint
  • Bör du tvätta din bil naturligt med regn?

>Källor

  • Golson, Jordanien. "RIP, biltvättar:Se Nissans nya självrengörande lack i aktion." Trådbunden. 28 april 2014. (16 juni 2014) http://www.wired.com/2014/04/self-washing-car/
  • Hamamoto, Michael. "Nissan testar en 'självrengörande' bil genom användning av oleofobisk färg." 25 april 2014. (16 juni 2014) http://www.dailytech.com/Nissan+Testing+SelfCleaning+Car+Through+the+Use+of+Oleophobic+Paint/article34796.htm
  • Lingeman, Jake. "Nissan testar självrengörande färg som avvisar vatten och smuts." Autoweek. 25 april 2014. (16 juni 2014) http://www.autoweek.com/article/20140425/carnews/140429904
  • Nano Labs. "Nano Labs tillkännager ny teknik inom självrengörande färg." 6 maj 2013. (16 juni 2014) http://nanolabs.us/press-releases/nano-labs-announces-new-technology-in-self-cleaning-paint/
  • Preston, Benjamin. "Nissan testar självrengörande bil." The New York Times. 2 maj 2014. (16 juni 2014) http://www.nytimes.com/2014/05/03/automobiles/nissan-tests-self-cleaning-car.html
  • Sto Corp. "StoCoat Lotusan-beläggning för exteriör EIFS stuckatur och betong." (16 juni 2014) http://www.stocorp.com/index.php/component/option,com_catalog2/Itemid,196/catID,43/catLevel,5/lang,en/productID,34/subCatID,44/ subCatIDBP,44/subCatIDnext,0/