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Super Velcro
I ricercatori della General Motors hanno realizzato un adesivo estremamente resistente che si stacca quando viene riscaldato. L'adesivo è 10 volte più appiccicoso del velcro e delle colle riutilizzabili ispirate ai gechi che molti gruppi di ricerca hanno cercato di perfezionare.
Supercolla riutilizzabile: Un'immagine al microscopio a forza atomica mostra la superficie di un polimero a memoria di forma che è stato trattato per creare un forte adesivo riutilizzabile. Due pezzi del polimero si attaccano quando vengono riscaldati, rimangono attaccati quando si raffreddano e si staccano quando vengono riscaldati di nuovo.
I polimeri nella colla si legano tra loro in pochi minuti quando vengono inizialmente riscaldati. Pertanto, quando due pezzi dei materiali adesivi vengono riscaldati, aderiscono saldamente l'uno all'altro. Una volta incollati, ci vuole molta forza per staccare i polimeri l'uno dall'altro, ma si staccano facilmente quando vengono riscaldati di nuovo. I ricercatori sono stati in grado di attaccare e separare i polimeri due volte prima di perdere un terzo della forza adesiva, secondo aLangmuirdocumento pubblicato online.
Puoi pensare al materiale come un velcro chimico, diceTao Xie, uno scienziato dei polimeri che sta conducendo il lavoro presso il Centro di ricerca e sviluppo GM a Warren, MI. Qui il vantaggio è che il legame è buono quasi quanto l'adesivo polimerizzabile a base liquida con cui abbiamo più familiarità.
L'adesivo potrebbe portare ad auto facili ed economiche da personalizzare. Xie immagina paraurti e finiture per auto intercambiabili in diversi colori. I clienti potevano anche specificare dove volevano posizionare la radio, il sistema GPS o i portabicchieri.
Marco Geoghegan, che studia gli adesivi reversibili presso l'Università di Sheffield nel Regno Unito, afferma che adesivi resistenti e intercambiabili potrebbero facilitare il riciclaggio di computer ed elettronica, se questi adesivi fossero usati per incollarli insieme. Smontare strutture complicate per il riutilizzo a fine vita del dispositivo originale non è banale se la loro produzione originale prevedeva la saldatura, afferma.
La colla potrebbe trovare impiego in qualsiasi applicazione che richieda un legame forte ma alterabile, come mobili, giocattoli ed edifici. Geoghegan prevede uffici o camere d'albergo che potrebbero essere adattati per ospitare una persona portatrice di handicap. Oppure, suggerisce, Immagina un tour degli U2, in cui i set vengono assemblati e smontati ogni giorno. Potrebbe essere più semplice utilizzare un adesivo reversibile ad alta resistenza piuttosto che utilizzare bulloni.
Il nuovo materiale è costituito da un polimero a memoria di forma, una plastica dura che diventa gommosa se riscaldata al di sopra di una certa temperatura, in questo caso 68 ºC. I ricercatori innestano un singolo strato di un polimero ramificato sulla superficie del polimero a memoria di forma. Il polimero ramificato contiene molecole che formano stretti legami idrogeno tra loro.
Le molecole non si contattano bene se due pezzi del polimero a memoria di forma rigido vengono premuti l'uno contro l'altro, dice Xie. Quindi li riscaldiamo e poi li premiamo insieme, quindi è come premere le gomme insieme in modo che il contatto [molecolare] sia buono. Di conseguenza, milioni di molecole di legame a idrogeno si collegano tra loro, incollando insieme i due pezzi di polimero. Le superfici rimangono incollate quando il polimero si raffredda e si indurisce.
La forza adesiva del materiale è di 700 newton per centimetro quadrato. La migliore colla per gechi, al contrario, può resistere a una forza di 100 newton prima di sfaldarsi. La forza di adesione è abbastanza forte e la reversibilità del sistema è intrigante, affermaJeffrey Karp, un bioingegnere della divisione di scienze e tecnologie della salute di Harvard-MIT che ha sviluppato adesivi medici ispirati ai gechi. Tuttavia, aggiunge, il calore che richiede può limitarne l'applicazione.
Anand Jagota, professore di ingegneria chimica alla Lehigh University, afferma che mentre la forza della colla mostra molte promesse per applicazioni nel riciclaggio e nella produzione sostenibile, non lo definirebbe ancora un vero adesivo riutilizzabile. Dovresti essere in grado di utilizzare una vera colla reversibile centinaia di volte senza perdere le sue proprietà.