Није био мали изазов са којим се суочио тим научника са Универзитета Јоханнес Кеплер у Линцу:
Сличан садржај
- Слугови инспиришу супер јаким љепилом за печаћење рана
- Нови суперглуе отвара своје дагње
Да ли могу да направе лепак још више супер?
Истраживачи су се борили са нарочито тешким проблемом: када је у питању везивање материјала за хидрогеле - мекане, љускаве предмете састављене од полимера суспендованих у води - ниједан лепак није био веома ефикасан. Ако се хидрогел развукао, веза је постала крхка и распала се. (Замислите да покушате залепити две Јелл-О коцке.) Била је то дилема у растућим пољима „меке“ електронике и роботике која се ослања на хидрогеле.
Иако их већ дуги низ година користе за превијање рана или меких контактних сочива, хидрогелови су у последње време постали кључна компонента прилично неколико иновативних производа, у распону од електронских „Банд-Аидс“ који могу испоручити лек, до растезљиве електронике до сићушни, желе слични роботи који се могу имплантирати у човеково тело.
Научници могу да причвршћују хидрогеле на друге предмете третманом ултраљубичастим светлом, али процес може да траје чак сат времена. То једноставно није веома ефикасно, каже Мартин Калтенбруннер, један од аустријских истраживача.
„Премостити јаз између меких и тврдих материјала заиста је велики изазов за све на терену“, рекао је. „Заиста смо тражили брзо прототипирање, „ уради то код куће “начин везања хидрогела на различите материјале који је брз и универзалан. Оно што је било напољу било је мало непрактично за примену у нашим лабораторијама и коришћење свакодневно. "
Тим је много размишљао о томе шта би могло радити. Неко је предложио суперлепљење. Зашто не, пошто су хидрогели углавном вода, а супер лепкови повезују ствари, јер вода покреће реакцију.
Али није било тако лако. Кад су Калтенбруннер и остали истраживачи покушали користити суперлепак без полица, то није добро прошло. Једном када се осушио, а хидрогел се развукао, веза је поново пукла и пропала.
Тада је неко дошао на идеју да дода нераствор, који се не би растварао у лепак и спречио га да се очврсне. То би могло помоћи да се лепак у ствари распрши до хидрогела.
А то је, испоставило се, био одговор.
Мешајући цијаноакрилате - хемикалије у супер лепку - са нераствором, спречено је да се лепак раствара, а када су материјали стиснути заједно, лепак је дифундирао у спољне слојеве хидрогела. "Вода покреће полимеризацију цијаноакрилата", објаснио је Калтенбруннер, "и заплеће се са полимерним ланцима гела, што доводи до врло чврсте везе." Другим речима, лепак је могао да процури испод површине хидрогела и повежите се са његовим молекулама формирајући снажно везивање у року од неколико секунди.
Било је јасно да су истраживачи нешто урадили када су везали комад хидрогела на еластични, гумени материјал који се зове еластомер. „Прво што смо препознали, “ рекао је Калтенбруннер, „је да је веза још увек транспарентна и растезљива. Заиста смо испробали много других метода раније, али испада да је понекад најједноставнија најбоља. "
Ево њиховог видео снимка о хидрогелирању:
Научници су своје ново лепило поставили за тестирање стварајући траку „електронске коже“, хидрогел траке на коју су залепили сензоре за батерију, процесор и температуру. Може да пружи податке паметном телефону путем бежичне везе.
Такође су произвели прототип вештачких пршљенова помоћу којих је хидрогел коришћен за поправак дискова који се погоршавају у кичми. Лепилом се краљежници могу саставити много брже него иначе, наводи се у извјештају о истраживању, који је недавно објављен у Сциенце Адванцес.
Калтенбруннер је рекао да велики потенцијал за лепљење види као део „револуције меке роботике“. То би, на пример, могло да буде уграђено у надоградње на „октобот“, првог аутономног, у потпуности меког робота који су научници са Харварда представили прошле године. Што се тиче величине ваше руке, оцтобот нема тврде електронске компоненте - нема батерија или рачунарских чипова. Уместо тога, водоник пероксид узајамно делује с мрљама платине унутар роба, који ствара гас који надувава и савија пипаке октоктоба, потискујући га кроз воду.
За сада је то кретање у великој мери неконтролисано, али научници се надају да ће моћи да додају сензоре који би му омогућили да маневрира према или из неког предмета. Ето, ту би вам могао добро доћи нови лепак.
Али будућност нове врсте супер лепка још увек добија облик. Калтенбруннер процењује да би могло потрајати још три до пет година пре него што буде доступан на тржишту. Ипак, осећа се прилично оптимистично.
„Пошто је нашу методу лако репродуковати“, рекао је, „надамо се да ће нам се други придружити у проналажењу још више примена.“
