Многоразовый клей может включаться и выключаться под ультрафиолетом

27.12.2023

Японские ученые разработали новое клейкое вещество с интригующими свойствами, которые можно включать и выключать по желанию. Под действием одной длины волны света клей начинает проявлять адгезионную способность, под действием другой — прекращает. Таким образом, его можно без труда использовать повторно — в потенциале, даже под водой.

Создание клейких веществ — это процесс уравновешения двух соперничающих свойств: прочностью адгезионной связи, с одной стороны, и легкостью разрушения этих связей, с другой. Идеальный клей создает крепкий шов, но в то же время его можно быстро удалить, если в нем больше нет необходимости.

Ученые из Национального института материаловедения разработали клей, близкий к этому идеалу, пишет New Atlas. Его главный компонент — кофеиновая кислота, которая образует и разрушает поперечные связи под воздействием различных длин света.

Созданный на основе кофеиновой кислоты полимер был нанесен на поверхность и образовал прочную пленку под ультрафиолетоваыми лучами с длиной волны 365 нм. Прочность шва при комнатной температуре составила 7,2 МПа. Для того чтобы удалить пленку, на нее воздействовали ультрафиолетом с длиной волны 254 нм, который разрушил молекулярные связи и вернул вещество в изначальное состояние. При этом на поверхности не осталось никаких следов, а вещество не потеряло своих адгезионных свойств.

Исследователи провели серию тестов вещества — многократно сгибали образцы, подвешивали к ним груз массой до 40 кг на срок до 72 часов, использовали для склеивания треснувших силиконовых трубок, по которым пускали воду под большим давлением. Все эти испытания клей прошел успешно — шов не трескался и не пропускал воду.

Если добавить в вещество магнитные наночастицы, новым клеем можно будет пользоваться даже под водой. Как показали испытания, под действием магнитного поля адгезив прочно соединяется с поверхностью даже в таких условиях.

Повозившись с химической структурой обычного бытового пластика, ученые из США смогли превратить его в многоразовый клей с уникальными и многообещающими свойствами. Капли этого вещества диаметром 1 сантиметр достаточно, чтобы удержать вес около 136 кг. По заверению изобретателей, это один из самых прочных материалов, известных науке.

ХАЙТЕК+