KNOXVILLE, TN, 24 décembre 2025 /24-7PressRelease/ -- Imaginez un écran de téléphone ou un capteur marin qui répare lui-même ses rayures et empêche l'accumulation bactérienne — sans perdre en clarté. Cette étude présente un revêtement en polyuréthane transparent renforcé par des sels de sélénonium dynamiques, lui conférant la capacité rare de guérir les dommages sous l'effet de la chaleur tout en stoppant simultanément la croissance bactérienne. Une fois rayé, le revêtement peut retrouver sa surface lisse en quelques minutes sous une chaleur modérée, et sa clarté reste comparable à celle du verre nu. Même après recyclage ou immersion dans l'eau de mer, le revêtement conserve sa transparence, sa structure et sa fonction antibactérienne. Ce travail suggère une nouvelle voie vers des films protecteurs durables pour les appareils exposés à l'usure, à l'humidité et à la contamination microbienne.

Les revêtements en polyuréthane protègent les voitures, les navires, l'électronique et les surfaces de contact public, mais une utilisation réelle entraîne des rayures, des salissures et une fixation microbienne — opacifiant lentement la transparence et affaiblissant les surfaces. De nombreux films auto-cicatrisants reposent sur des microcapsules qui ne fonctionnent qu'une seule fois, tandis que d'autres sacrifient la transparence ou manquent de capacité antibactérienne. Parallèlement, les environnements marins et les contextes médicaux ont un besoin urgent de revêtements qui résistent aux bactéries sans libérer de produits chimiques. Un matériau unique qui soit transparent, cicatrisable, antibactérien et retraitable a longtemps été considéré comme difficile à réaliser, car l'amélioration d'une fonction compromet souvent une autre. En raison de ces conflits non résolus, les chercheurs ont cherché une nouvelle chimie pour rendre les revêtements à la fois durables et biologiquement défensifs.

Une équipe de la Jiangsu University of Technology, de la Soochow University et de l'Université de Gand a rapporté (DOI : 10.1007/s10118-025-3414-7) le 11 octobre 2025 dans le Chinese Journal of Polymer Science qu'ils ont conçu un revêtement en polyuréthane transparent et auto-cicatrisant renforcé par des sels de sélénonium dynamiques. Le matériau répare non seulement les rayures sous l'effet de la chaleur, mais perturbe également les membranes cellulaires bactériennes — offrant une clarté et une propreté à long terme. Le revêtement a maintenu ses performances après immersion dans l'eau de mer et recyclage, indiquant une solution pratique pour les appareils et surfaces confrontés à une usure quotidienne.

Les chercheurs ont incorporé des sels de sélénonium dans un réseau de polyuréthane en utilisant une stratégie de synthèse en un pot et de durcissement thermique. Cette chimie dynamique a permis aux chaînes polymères de se réorganiser sous l'effet de la chaleur, conférant au revêtement une reprocessabilité de type vitrimère tout en restant robuste à température ambiante. Lorsqu'il était rayé, les revêtements PU2-C7 guérissaient visiblement en 1 heure à 140 °C, et avec une légère pression, le temps de récupération était réduit à ~20 minutes. Même après plusieurs cycles de découpe et de remodelage, les films préservaient leur structure chimique et leur comportement mécanique.

Les tests antibactériens ont révélé des résultats frappants : les échantillons contenant du sélénonium inhibaient considérablement la croissance d'E. coli et de S. aureus, le PU3-C7 à haute charge éliminant presque les colonies. Les images MEB ont montré des membranes bactériennes rompues, indiquant un mécanisme de destruction par contact. Les mesures optiques ont confirmé une transmittance lumineuse d'environ 90–91 %, comparable à celle du verre nu, et le revêtement est resté clair après deux semaines d'immersion simulée dans l'eau de mer avec un gonflement minimal. La dureté au crayon atteignait 1H et l'adhérence était classée 4B–5B, répondant aux normes pour les revêtements protecteurs sur les appareils et les hublots marins.

« Ce revêtement se comporte comme une surface vivante — il peut se remettre des dommages et se défendre contre les bactéries », ont expliqué les auteurs. « La clé réside dans la chimie dynamique du sélénonium, qui permet au réseau polymère de se réorganiser pendant la cicatrisation tout en gardant la surface hostile aux microbes. » Ils ont ajouté que le maintien de la transparence et de la stabilité mécanique après un recyclage répété démontre le potentiel du revêtement dans la conception de matériaux durables et durables.

La technologie pourrait bénéficier aux écrans de téléphone, aux panneaux tactiles, aux lentilles sous-marines, aux installations publiques, aux dispositifs médicaux et à l'équipement naval, où les rayures et la contamination microbienne sont des défis quotidiens. Sa grande clarté signifie qu'il peut recouvrir des composants optiques sans perte d'image, tandis que sa recyclabilité soutient la conception de matériaux circulaires. Avec une mise à l'échelle supplémentaire, des tests de vieillissement à long terme et un réglage de la flexibilité, le revêtement pourrait aider à réduire les coûts de maintenance et le biofouling dans les environnements marins ou de soins de santé. Ce travail ouvre la porte à des revêtements de nouvelle génération qui restent propres, clairs et réparables tout au long de leur durée de vie.

Références
DOI
10.1007/s10118-025-3414-7

URL de la source originale
https://doi.org/10.1007/s10118-025-3414-7

Informations sur le financement
Ce travail a été soutenu financièrement par la National Natural Science Foundation of China (Nos. 21971177 et 52503155), la Natural Science Foundation of the Jiangsu Higher Education Institution of China (No. 22KJA150004), le China Scholarship Council (No. 202206920034), le Research Foundation Flanders (FWO) (Application 1S34725N), le Priority Academic Program Development (PAPD) of Jiangsu Higher Education Institutions, le Jiangsu Key Laboratory of Advanced Functional Polymers Design and Application, la Soochow University, le Suzhou Key Laboratory of Macromolecular Design and Precision Synthesis, et le Program of Innovative Research Team of Soochow University. Ce projet a également reçu un financement du Conseil européen de la recherche (CER) dans le cadre du programme de recherche et d'innovation Horizon 2020 de l'Union européenne 101021081 (ERC-AdG-2020, projet CiMaC).

À propos du Chinese Journal of Polymer Science
Chinese Journal of Polymer Science (CJPS) est une revue mensuelle publiée en anglais et parrainée par la Chinese Chemical Society et l'Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences. Le CJPS est édité par un comité de rédaction distingué dirigé par le professeur Qi-Feng Zhou et soutenu par un comité consultatif international dans lequel de nombreux scientifiques polymères actifs renommés du monde entier sont inclus. Les types de manuscrits incluent des éditoriaux, des communications rapides, des perspectives, des tutoriels, des articles de fond, des revues et des articles de recherche. Selon le Journal Citation Reports, le facteur d'impact (IF) 2024 du CJPS est de 4,0.

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