Ученые из Сингапура (Nanyang Technological University) изобрели клей, который затвердевает при подаче на него напряжения, что позволяет использовать его в сырых и влажных условиях. Статья об этом исследовании была недавно опубликована в Nature Communications.
Новый клей с названием "Voltaglue" имеет множество возможных практических применений, начиная от подводного ремонта судов и труб и заканчивая универсальным инструментом для хирургии.
Доцент Терри Стил сказал, что разработка клея, который может работать в условиях повышенной влажности, например, в организме человека или водой, заняла около года. "Большинство клеев на рынке не работают в условиях повышенной влажности, так же как липкая лента не будет работать, если поверхность влажная, поскольку клей будет прилипать к воде вместо поверхности", - объяснил он.
Клеи, такие как суперклей, затвердевают при контакте с влагой в воздухе. Другие, например эпоксидные, которые часто используются в электронных мобильных устройствах, отверждаются при высоких температурах около 150 ° С или путем смешивания вместе двух различных химических веществ. Эти методы неприменимы во влажной среде.
"Мы должны были найти способ, чтобы создать клей, который затвердевает в необходимый момент времени без влияния условий окружающей среды, поэтому электроэнергия была наилучшим подходом для нас. Твердость нашего клея можно регулировать временем приложения напряжения на него", - сказал Стил.
Это уникальное свойство позволяет Voltaglue быть пригодным для различных приложений. Например, при склеивании металлических панелей под водой необходимо твердое соединение в течение длительного времени, а для медицинских применений клей должен быть более эластичным.
Voltaglue разработан с использованием гидрогелей, состоящих из молекул углерода, называемых карбены, привитых на молекулы разветвленной формы, известные как дендримеры. При контакте с электричеством химически активные карбены, которые способны зацепиться за любую соседнюю поверхность, будут высвобождаться. Количество таких «крючков» зависит от продолжительности приложения напряжения и концентрации карбенов.
Другой отличительной чертой нового клея является то, что он дает возможность производить изделия, которые могут быть легко утилизированы, использованы повторно или восстановлены, что позволит уменьшить количество отходов и потребление энергии.
Сейчас команда исследователей работает над уменьшением времени отверждения своего нового клея до нескольких секунд, по сравнению с примерно 30 секундами в настоящее время.
Терри Стил с образцом Voltaglue
Источник: Jianfeng Ping, Feng Gao, Jian Lin Chen, Richard D. Webster, Terry W. J. Steele. Adhesive curing through low-voltage activation. Nature Communications , 2015; 6: 8050 DOI: 10.1038/ncomms9050