Блог

Jul 08, 2023

Странный новый максимум

Ученые из Японии разработали новый интригующий клей, который можно включать и выключать по требованию. Клей склеивается при воздействии света одной длины волны и распадается при

Ученые из Японии разработали новый интригующий клей, который можно включать и выключать по требованию. Клей слипается при воздействии света одной длины волны и распадается на части при другой, что позволяет легко его удалить и повторно использовать — возможно, даже под водой.

Разработка клеев означает поиск баланса между двумя противоречивыми свойствами: насколько хорошо они склеиваются и насколько легко они разъединяются. Очевидно, что усиление одного обычно жертвует другим. Идеальным клеем будет тот, который будет прочно удерживаться во время использования, но может быть использован по требованию, чтобы исправить ошибки или когда продукт больше не будет полезен.

Теперь ученые из Национального института материаловедения Японии (NIMS) разработали клей, который может сделать именно это. Ключевым ингредиентом является кофейная кислота, которая может образовывать и разрушать поперечные связи под воздействием света разной длины волны. В этом случае команда создала полимер, содержащий кофейную кислоту, нанесла его на поверхность и подвергла воздействию ультрафиолетового света с длиной волны 365 нанометров (нм). В результате он образует прочную пленку, прочно удерживающуюся при комнатной температуре, с прочностью адгезии на сдвиг до 7,2 МПа.

Когда эта адгезия больше не нужна, пленку можно подвергнуть воздействию ультрафиолетового света с длиной волны 254 нм, который разрушает поперечные связи и возвращает ее в исходное состояние. При этом он не оставляет следов на поверхности и не теряет своих клейких свойств, что позволяет использовать его повторно как новый.

Исследователи подвергли клей серии испытаний, в том числе неоднократному сгибанию образцов и подъему груза массой 40 кг (88 фунтов), что он смог продержаться в течение 72 часов без каких-либо признаков разрушения. В других случаях они использовали его для ремонта треснувших силиконовых трубок, а затем пропускали через них воду под высоким давлением, не обнаружив утечек.

В ходе последующих испытаний команда продемонстрировала, что его можно использовать даже под водой. В клей были внедрены магнитные наночастицы, которые нагреваются при приложении магнитного поля, сплавляя клей с подложкой.

Команда утверждает, что этот материал может иметь широкий спектр применения, что позволит легче разбирать продукты на компоненты в конце их срока службы и превращать их в новые продукты.

Исследование было опубликовано в журнале Advanced Functional Materials.

Источник: НИМС