Hur självrenande färg fungerar

Att tvätta en bil kan vara en jobb - och det är kostsamt för det. (Creative Commons / Flickr / Sally Kentfield)

Nästa gång du kommer in i din bil ska du titta snabbt på gränsen. Såvida det inte har tvättats nyligen, är det troligt att det är täckt med fågelkopp, pollendamm, resterna av höghastighetsinsektkollisioner, eller i bästa fall fläckar och fläckar från smutsigt surt regn. Förlåt för det.

Traditionella färger saknar förmågan att avvisa smuts och andra föroreningar, vilket leder till smuts och tråkighet som vi ser på praktiskt taget alla belagda ytor. Men inom en snar framtid kan nya bilar vara utrustade med en ny typ av finish som är utformad för att hindra vägskräp, olja, skräp och till och med vatten från att hålla fast vid och torka på målarytan. Denna nya beläggning, kallad självrensande färg, är hydrofob, vilket betyder att den avvisar vatten och oleofob, vilket betyder att den avvisar olja. Inte bara kommer dessa specialmålade bilar att se bättre ut dagligen, de kommer också att skyddas längre mot något av det allmänna, långsiktiga slitaget som uppstår när bilens yttersta färgskikt så småningom försämras från miljöskador . Föroreningar som fågelskrattning och surt regn kan byggas upp och försvaga klarlack och färglager, vilket så småningom kan göra bilens underliggande metallytor mer mottagliga för rost och andra skador. Den nya självrenande färgen syftar dock till att minska påverkan av sådana skador.

Vill du ha handen på en ny bil med självrenande färg? De dåliga nyheterna är att de inte är redo - ännu inte. Men vi kommer att titta närmare på vad som har inspirerat denna nya bilfinish, tekniken som gör det möjligt och vad som annars måste hända innan det är redo för prime time. Färgen utvecklades vid Nissan Technical Center i Storbritannien tillsammans med ett nanoteknologiföretag som heter Nano Labs. Nissan måste testa färgen noggrant innan den får det officiella godkännandet som ska tillämpas på nya bilar, så forskare vid varumärkets testanläggning i England kommer att tillbringa sommaren 2014 för att studera hur den självrensande färgen håller på en Nissan Versa-anmärkning.

Nissan Europe har påbörjat tester på innovativ färgteknologi som avvisar lera, regn och smuts på vardagen, vilket innebär att förare aldrig behöver städa bilen igen. (Med tillstånd av Nissan)

Som vi nämnde tar det viss specialkunskap för att skapa en beläggning som kan avvisa miljöföroreningar. I tekniska kretsar är denna färg känd som en nano-beläggning, och det är bara en av många produkter som är resultatet av nanoteknologi. Nanoteknologi är en hel industri som kretsar kring studier av (och konstruktion av) nanopartiklar, som är partiklar av element som är så små, de måste skapas i ett labb. När dessa nanopartiklar 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 lagt till produkter som solskyddsmedel.

Nissan är dock den första biltillverkaren som satte en nano-beläggning på en bil, och de gick direkt till källan. Bilföretaget arbetade direkt med Nano Labs, som var den första tillverkaren som använde nanoteknologi för att skapa en självrenande färg. Nano Labs har funnits sedan oktober 2012, men har redan gott om erfarenhet av den relativt nya tekniken. Bilversionen av färgen kallas Ultra-Ever Dry och baseras på beläggningar som säljs för industriell och kommersiell användning. Andra versioner av denna industriella beläggning - de som tillverkats av andra tillverkare - inspirerades av lotusanläggningens blad, som har en yta som skjuter ut smuts tillsammans med regnvatten. Det är här nanotekniken kommer in - ingenjörerna som designade färgen räknade ut hur man skulle minimera ytområdet där vatten och smuts fastnar, vilket hjälper vattnet och andra föroreningar att rinna direkt. Naturligtvis händer detta på en nivå som inte kan ses, men effekterna är definitivt märkbara. Om du vill bli picky är en nano-beläggning inte riktigt självrengörande. För att vara mer exakt, avvisar det helt enkelt de typer av föroreningar som skulle göra det behöver rengöras, som vatten och olja. I en byggnad är graffiti en uppenbar och vanlig orsak till ofta tvätt. På en bil är det mer troligt att det är smutsigt regnvatten, lera eller fågeluttag. Nissan säger att dess vattenavvisande egenskaper förhindrar uppbyggnad av snö, is och frost genom att bibehålla ett luftskikt mellan toppen av färgytan och vad som än berör det - och Nano Labs säger att dess nanoteknologiska strategi ger en billigare produkt än andra beläggningar som bygger på ytspänning.

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

Om du låter fantasin rinna ut verkar det som att den självrenande färgen kan vara användbar för alla slags saker. Vi har redan talat om hur nanobeläggningar och andra självrenande färger kan vara särskilt användbara för sysslor som fastighetsunderhåll. En graffiti-avvisande yttre färg kan göra en stor skillnad i många urbana landskap, och mycket trafikerade områden skulle förbli mycket renare mycket längre om de inte lockade smuts och smuts.

Det finns andra fördelar med nano-beläggningar också. Nano Labs säger att färgen är miljövänlig och hjälper också material att prestera bättre över tiden. Med andra ord, skyddsegenskaperna hos Nano Labs-beläggningen hjälper till att förhindra skador och nedbrytning, så om du applicerar färgen på, till exempel, ett trästaket, kommer träet under färgen att förbli stark och funktionell längre än om den var klar med vanligt måla. Andra, mer specialiserade produkter finns redan på marknaden, och nya kommer nästan säkert att introduceras när tekniken blir mer avancerad. Till exempel erbjuder Rust-Oleum, ett färgmärke som erbjuder många specialfärger och beläggningar till vanliga konsumenter, en vattenavvisande sprayfärg.

När det gäller bilindustrin är det oklart om nano-beläggningar kommer att bli ett vanligt erbjudande, eller om det förblir exklusivt för en enda tillverkare för närvarande. Vi vet inte riktigt mer förrän Nissan har slutfört sina tester i Storbritannien. Nissan planerar så småningom att göra färgen tillgänglig i hela sitt sortiment; men åtminstone för nu kommer det att vara ett alternativ snarare än en standardfunktion [källa: Lingeman]. Den industriella versionen av färgen kan tillverkas i nästan vilken färg som helst och kan också anpassas till befintliga färger, även om det ännu inte är klart om Nissans fordonsversion kommer att vara lika mångsidig. Om självrensande färg för fordon är en framgång, kan vi en dag se mycket mindre fågelkopp på mycket fler bilar.

Författarens anmärkning: Hur självrenande färg fungerar

Jag gillade att tvätta mina bilar, men jag är lite konstig så. Och till och med den mest entusiastiska DIY-detaljern vill inte röra en bil täckt med fågelbåge. Men den mest spännande potentialen för denna nya färg? Om det verkligen förhindrar uppbyggnad av snö och is, som Nissan hävdar - det är ganska anmärkningsvärt. Det verkar som en osannolik möjlighet (med tanke på de alltför senaste minnen från vår frigid vinter) att en färg kan förhindra kallt vatten från att frysa till en kall bil. Men vi får se.

relaterade artiklar

• Kan kläder neutralisera föroreningar?
• Hur biltillverkning fungerar
• Hur biltvätt fungerar
• Så fungerar lagermåleri
• Hur man matchar autofärg
• Bör du tvätta din bil naturligtvis med regn?

källor

• Golson, Jordanien. "RIP, Biltvätt: Se Nissans nya självrensande färg i aktion." Trådbunden. 28 april 2014. (16 juni 2014) http://www.wired.com/2014/04/self-washing-car/
• Hamamoto, Michael. "Nissan testar 'självrensande' bil genom användning av oleofob 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 självrenande 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 i självrenande 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 självrensande 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 Coating for Exterior EIFS Stuck & Concrete." (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 /