黃金價格-可逆的粘合劑與蝸牛粘液相似

只需它們存在,粘合劑一向是資料迷信家的心靈寶庫。絕管粘合劑存在可以很好地粘合,然則任何曾經經試圖在齊全粘住粘合劑后移除粘合劑的人都曉得它多是一個難以甚至痛楚的進程 – 就像創可貼同樣。這類將粘性從超粘性變化為順遂零落的本領是迷信家多年來一向試圖辦理的成績。目前,賓夕法尼亞大學的研究職員信賴他們已經經辦理了這個困難一個研究小組在賓夕法尼亞大學工程為首舒陽,在傳授資料迷信與工程系,并在化工系生物分子工程,采取了啟發從蝸牛黏液,實在現了在這個可逆的粘合性子,發明一個新的高分子資料具備相似的粘合結果。

“在咱們的一樣平常生涯中,咱們在很多場所使用粘合劑,”楊奉告設計消息。“咱們可以選擇使用膠水,固化后是液體以及永遠性膠水,涂抹時可能很貧苦,或者膠帶,它更整齊,扁平,但粘合強度不太強。固然膠水具備更強的附出力,但一旦涂抹,若是咱們犯了過錯或者者它沒有齊全對齊,咱們就不克不及將粘合的物體分開并重做它。“
Yang以及她的團隊一向致力于辦理這個成績,但首要使用壁虎作為資料仿生學的自然靈感。然而,她說,他們只能經由過程這項事情到現在為止。
“Geckos可以放下一只手,然后開釋它,以是壁虎的附出力是可逆的,但它的附出力特別很是低,”Yang奉告咱們。“壁虎是50克,人類是最少50千克。若是你想把人抱在墻上,就弗成能使用雷同的粘合劑。“
它觸及另一個項目 – 觸及由稱為聚甲基丙烯酸羥乙酯(PHEMA)的聚合物構成的水凝膠 – 以完成團隊開發蝸牛泥狀資料所需的突破。
個中一名研究職員吳高祥注重到PHEMA-潮濕時呈橡膠狀,干燥時呈剛性 – 同時具備很強的粘合性。研究小組注重到,當潮濕時,資料會與滑膩的外觀和有脊以及凹槽的外觀一致。
然而,固然這類質量對于制造優秀的粘合劑很緊張,但這不是獨一的要求。當PHEMA干燥變得生硬但沒有萎縮時,它的舉動是研究職員對它感愛好的樞紐。研究職員說,這類舉動致使資料在干燥時軟化到空腔中,將其本身牢固地固定在外觀上。
“當資料干燥時,它們平日會緊縮,”楊在一份消息聲明中說。“若是它從外觀緊縮,它就再也不必要切合微腔并且它會彈進去。”
另一方面,PHEMA粘合劑不會彈出;相反,它堅持保形,縱然在剛性以及干燥的環境下也會記住它的外形,她說。
蝸牛用于粘在外觀上的黏液 – 稱為epiphragm-一樣起作用。當濕潤時,它會與外觀貼合并變硬以將蝸牛固定到位。當空氣變得加倍濕潤時,epiphragm硬化并讓生物再次自由挪移。
該團隊對PHEMA水凝膠進行了測試,望它的潮濕柔韌性以及干燥附出力是否會逆轉,和它可以或許經受若干分量。他們發明它的作用與蝸牛epiphragm特別很是類似,并且比激起其餘資料的壁虎粘連強89倍。
“當它是保形以及剛性時,它就像超等膠水,”楊在一份聲明中說。“你不克不及把它拉上去。然則,奇跡般地,你可以從新潤濕它,它會絕不辛苦地滑落。“
研究職員透露表現,縱然當個中一位研究職員Jason Chirstopher Jolly從一個僅用一張郵票鉅細的膠粘劑吊頸起的寧靜帶吊頸起來時,它也能堅持粘連。該團隊在“美國國度迷信院院刊”上頒發了一篇關于他們事情的論文。
由于其反向粘協力以及強度,研究職員認為該資料具備很大的後勁,可用于種種運用,包含家用產物,機械人體系以及工業拆卸。
然而,該資料也有其局限性,由於其可逆性受水節制,Yang說。這象徵著它可能不實用于很多運用 – 例如汽車拆卸以及其餘工業用途 – 個中反向粘合會有所輔助,但水活化不會,她說。
楊說,該團隊的方針是持續積極設計具備類似機能的粘合劑,不受此限定,和可以或許相應不同激活線索的粘合劑。
“咱們但願找到其餘可以或許具備相似PHEMA特徵的資料,但可以經由過程暖,光,電或者磁場激活,以改變機器機能,從而完成粘合,”她奉告咱們。