تولید پوشش رنگی روی سطح با استفاده از نانوذرات

لایه‌نشانی الکتروفورتیک یک روش استاندارد صنعتی برای پوشش‌دهی است که از زنگ زدن سطح جلوگیری می‌کند. در حال حاضر برای ایجاد این پوشش نیاز به فرآیند پیچیده و گرانقیمت است که با استفاده از سه مرحله پوشش‌دهی و صرف هزینه و زمان زیاد به نتیجه مورد نظر می‌رسد.
آکینوری تاکاسو و همکارانش نشان دادند که از پلیمر غیریونی می‌‌توان برای لایه‌نشانی الکتروفورتیک استفاده کرد. با این روش می‌توان در یک مرحله لایه مورد نظر را ایجاد کرد و در نهایت در مصرف انرژی صرفه‌جویی نمود.
مسئله کلیدی در این پروژه، افزودن گروه‌های شیمیایی ویژه به مولکول‌ پلیمری غیریونی است. تاکاسو می‌گوید: «در پروژه‌ای که روی مواد ایمپلنت دندانی کار می‌کردیم به‌صورت اتفاقی این روش را کشف کردیم. زمانی که یک پلیمر غیریونی حاوی گروه سولفونیل باشد، این پلیمرها به سوی آند در الکتروفوریز حرکت می‌کنند. در این پروژه ما از پلیمر غیریونی در نانوذرات استفاده کردیم. این ذرات رنگ ساختاری شبیه به سنگ اوپال ( سنگ حاوی رنگدانه‌های ریز-مترجم) ایجاد می‌کنند. با استفاده از تغییر ابعاد ذرات می‌توان تعداد موج‌های ذره را کنترل کرد و رنگ پوشش نهایی را مشخص نمود.»
این گروه دریافتند که کنترل ابعاد ذرات کاری دشوار است. آنها برای کنترل ابعاد این ذرات فناوری ارائه کردند که در آن ذرات در یک محلول آمولوسیون عاری از صابون قرار داده شد و در نهایت ابعاد ذرات به کمتر از ۳۰۰ نانومتر رسید. این گروه در گام بعد، این ذرات را در آب اکسید کردند تا گروه سولفونیل به آن اضافه شود. در نهایت با استفاده از لایه‌نشانی الکتروفورتیک اقدام به پوشش‌دهی کردند.

تصاویر میکروسکوپی ثابت کرد که الگوهای یکنواخت روی فولاد به شکل لانه زنبور شکل گرفته است. نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای با عنوان « Electrophoretic non-ionic nano-spheres (latexes) for structural coloring » در نشریه Polymer به چاپ رسیده است.