Si vous avez déjà ressenti la frustration d'essayer de redémarrer une note collante d'occasion, vous comprendrez le défi de l'adhésion réversible. Les adhésifs qui peuvent fortement se lier aux surfaces, être décollés, puis réutilisés sont en forte demande d'applications industrielles.
Malheureusement, les obligations fortes formées par des adhésifs conventionnels sont permanentes, de sorte que ces adhésifs ne peuvent pas être réutilisés. Mais maintenant, dans une étude publiée dans Matériaux avancésles chercheurs de l'Université d'Osaka rapportent l'invention d'un nouvel adhésif polymère qui peut être réutilisé à plusieurs reprises.
Lorsque deux matériaux entrent en contact les uns avec les autres, une région (appelée interface) se forme entre eux qui contient des molécules des deux matériaux. Lorsque l'interface est large, il est difficile de séparer les matériaux et ils sont considérés comme fortement adhérer les uns aux autres. L'adhésion entre les matériaux peut être activée et désactivée en introduisant des liaisons réversibles dans cette interface.
Les obligations réversibles sont des obligations qui se cassent et se réduisent dans des conditions spécifiques. La complexation hôte-invité est un moyen de créer des liaisons réversibles. Un hôte est généralement une grande molécule avec une cavité dans laquelle une molécule invitée plus petite peut s'adapter, analogue à une serrure et une clé. La molécule invitée assise dans l'hôte forme un complexe hôte-invité.
« Les molécules invitées et hôtes doivent être en mesure de se déplacer vers les autres pour que ces complexes se forment, mais les molécules de polymère sont encombrantes et ne peuvent pas se déplacer facilement », explique l'auteur principal Kenji Yamaoka. « Ainsi, la formation complexe aux interfaces polymère-polymère est inefficace, ce qui rend difficile l'ingénierie d'adhésion réversible dans les systèmes polymères. »
À une température spéciale appelée température de transition du verre (tg), Des segments de chaînes en polymère passent d'un état de verre gelé pour se déplacer librement. Plus la température du polymère est élevée au-dessus de tgplus les segments peuvent se déplacer facilement.
L'équipe de recherche a fabriqué deux polymères qui peuvent se lier de manière réversible les uns avec les autres. Les chercheurs ajustés tg Pour aider les polymères à se déplacer librement l'un vers l'autre. Ensuite, pour comprendre pleinement le mécanisme derrière l'adhésion réversible, l'équipe a dévié les neutrons de l'interface pour visualiser comment le collage et le décollage se sont produits à un niveau moléculaire.
« Nous avons constaté que le contrôle de la température ou l'ajout / élimination des produits chimiques permet aux complexes de se briser et de se réformer, entraînant des pelage et une réadhésion à la demande », explique Yoshinori Takashima, auteur principal. « Nos résultats sont passionnants car cela serait utile pour de nombreuses industries. »
Le nouvel adhésif peut être décomposé à la demande et réutilisé plusieurs fois, ce qui pourrait améliorer le rendement de la fabrication de dispositifs de précision, réduire les coûts et minimiser les déchets. L'équipe’La recherche sera sans aucun doute intéressante pour les fabricants, mais aidera également la réduction des déchets et le recyclage.
