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Nanoglue Stick sott'acqua
Le bende potrebbero rimanere in posizione anche dopo una nuotata, grazie a un nuovo adesivo sviluppato dai ricercatori della Northwestern University. La colla non solo funziona bene sulle superfici bagnate, ma può anche essere rimossa e riutilizzata più di mille volte.
Colla subacquea: I ricercatori, ispirati dalle capacità di incollaggio del geco e della cozza, hanno realizzato un nuovo tipo di colla che rimane appiccicosa sulle superfici bagnate.
La nanocolla è composta da pilastri in silicone larghi 400 nanometri ricoperti da un polimero che imita le proteine adesive presenti nelle cozze. Oltre alle bende, il nuovo materiale potrebbe essere utilizzato nei cerotti per la somministrazione di farmaci e nei nastri adesivi per chiudere le ferite chirurgiche, afferma Phillip Messersmith , un professore di ingegneria biomedica alla Northwestern University, che ha riportato la colla in Natura questa settimana.
Molti ricercatori stanno lavorando su colle che imitano le minuscole strutture simili a peli sui piedi dei gechi, che danno alla lucertola la capacità di correre su pareti e soffitti e persino di appendersi per un dito. I pilastri in nanotubi di carbonio hanno portato a uno dei nastri per gechi più resistenti di sempre, ma gli adesivi, proprio come i piedi di un geco, perdono la presa sulle superfici bagnate. (Vedi pareti da arrampicata con nanotubi di carbonio.) Ali Dhinojwala , un professore di scienza dei polimeri presso l'Università di Akron, che ha sviluppato il nastro di geco fatto di nanotubi di carbonio, afferma che i pilastri, alti migliaia di nanometri, collassano semplicemente nell'acqua a causa della pressione.
Il nuovo adesivo si basa su un design simile a un pilastro, ma funziona meglio sott'acqua per due motivi. Messersmith e i suoi colleghi accorciano i pilastri in modo che non crollino. E ricoprono i nanopilastri con un sottile strato di un polimero che imita la proteina adesiva estremamente forte di una cozza. Il risultato è una colla che rimane attaccata alle superfici bagnate così come un geco o un foglietto adesivo aderiscono alle superfici asciutte.
In questo momento, il materiale copre fino a due millimetri quadrati. La sfida più grande per rendere pratico l'adesivo sarà creare andane più grandi. Per renderlo un adesivo praticabile, devi essere in grado di fare iarde quadrate, non solo pochi millimetri, dice Messersmith.
Su aree più grandi, diventa più difficile far aderire ogni pilastro a una superficie, secondo Metin Sitti , un professore di ingegneria meccanica alla Carnegie Mellon University che sta lavorando su adesivi simili. I pilastri corti nel nuovo materiale rendono il problema particolarmente difficile. Se la superficie è più ruvida dell'altezza del pilastro, la maggior parte di essi sarà in aria, quindi è necessario premere molto, dice Sitti.
A differenza dei precedenti progetti di pilastri in plastica e nanotubi di carbonio, il nuovo materiale non dipende dalle forze fisiche di van der Waals. Invece, si basa sull'interazione chimica della superficie con i gruppi idrossilici chimici nella proteina sintetica dei mitili. Per questo motivo, Dhinojwala afferma che la colla potrebbe non attaccarsi a tutti i tipi di superficie.
Ma Messersmith crede che la colla si rivelerà versatile. Questi gruppi funzionali [idrossi] hanno la capacità di aderire a una varietà di superfici, dice. Finora, i ricercatori hanno testato la colla su nitruro di silicio, ossido di titanio e oro, tutti utilizzati nell'elettronica. Ma se la colla deve essere utilizzata in bende e nastro medico, dovrebbe aderire alla pelle. I ricercatori hanno testato altre proteine sintetiche ispirate alle cozze che hanno gruppi chimici simili e hanno scoperto che sono adesive al tessuto biologico. Le cozze possono attaccarsi a qualsiasi cosa, dice Messersmith. Aderiscono a un pezzo di legno, che è organico. Aderiscono anche alla pelle delle balene.