211service.com
Taśma klejąca wielokrotnego użytku może utrzymać telewizor
Przez lata naukowcy próbowali stworzyć mocne, wielokrotnego użytku kleje, naśladując mikroskopijne, przypominające włosy struktury na palcach gekonów, które dają jaszczurce zdolność wspinania się. Ale te struktury są trudne do wykonania, ograniczając rozmiar kleju do kilku centymetrów. Teraz naukowcy z University of Massachusetts w Amherst opracowali inną strukturę inspirowaną gekonami, która działa jeszcze lepiej. Stworzyli materiał klejący wielokrotnego użytku, który można łatwo i tanio wykonać o szerokości kilkudziesięciu centymetrów i jest trzykrotnie mocniejszy niż stopy gekonów.
Taśma samoprzylepna On-Off: Podkładka samoprzylepna o powierzchni 100 centymetrów kwadratowych wykonana z tkaniny z włókna węglowego i polimeru poliuretanowego mocuje 135-kilogramowe obciążniki do szklanej tafli. Łatkę można łatwo usunąć i ponownie użyć.
Plastry materiału wielkości dłoni przywierają do gładkiego szkła, nawet trzymając 300 kilogramów wagi, donoszą naukowcy w czasopiśmie Zaawansowane materiały. Mówią, że to znacznie więcej niż jakikolwiek inny odwracalny klej. Podpaski można oderwać i użyć ponownie ponad 100 razy. Takich materiałów można by użyć do mocowania telewizorów do ściany, tworzenia robotów, które trzebią ściany i okna oraz łączą ze sobą części komputerowe i samochodowe.
Dobry klej wymaga dwóch sprzecznych cech, mówi Ali Dhinojwala , profesor nauk o polimerach na Uniwersytecie Akron w Ohio. Musi być miękki, aby mógł dopasowywać się do powierzchni, ale także wystarczająco sztywny, aby utrzymać ciężar. Włókna na palcach gekonów pasują do dzioba: są wykonane z mocnego białka, ale są wystarczająco cienkie, aby zginać się i nawiązywać bliski kontakt powierzchniowy. Dlatego Dhinojwala i inni próbowali naśladować skomplikowane owłosienie palców stóp nanorurki węglowe oraz polimery .
Naukowcy z UMass przyjęli prostsze podejście. Osadzają cienką gumowatą warstwę polimeru na tkaninie wykonanej ze sztywnych włókien węglowych. Polimer bardzo ściśle dopasowuje się do powierzchni, przyklejając się do niej dzięki odwracalnej sile przyciągania znanej jako siła van der Waalsa, która pomaga również włosom gekonów przywierać do każdej powierzchni.
Sztywna tkanina jest kluczem do siły przyczepności materiału, mówi biolog UMass Duncan Irschick , który był zaangażowany w nową pracę. Tkanina o grubości milimetra ma siłę przylegania około 30 niutonów na centymetr kwadratowy: trzykrotnie większą niż przednie dwie stopy gekona. To wciąż tylko około jednej trzeciej mocy kleju z nanorurek węglowych, ale nowa tkanina jest znacznie łatwiejsza i tańsza w produkcji w większych rozmiarach. Naukowcy wykazali, że można go użyć do przymocowania 42-calowego telewizora do szklanej powierzchni, a także można go zdjąć delikatnym pociągnięciem i użyć ponownie bez pozostawiania śladów.
Dhinojwala mówi, że praca jest ekscytującą koncepcją, która łączy przyczepność podobną do gekona z konwencjonalnymi taśmami klejącymi. Jednak, jak mówi, naukowcy muszą wykazać, że ich nowy materiał może przyklejać się do większej liczby powierzchni niż szkło – i że może wytrzymać duże ciężary przez długi czas.
Alfred Crosby , profesor nauk i inżynierii polimerów UMass, który kieruje nowymi pracami, twierdzi, że projekt kleju powinien rzeczywiście działać na różnych powierzchniach. Naukowcy planują to wkrótce wykazać i skomercjalizować klej.