Un equipo de investigación coreano, afiliado a UNIST ha presentado un nuevo tipo de adhesivos submarinos que son más resistentes que los pegamentos biológicos naturales que los mejillones normalmente usan para adherirse a rocas, barcos y criaturas marinas más grandes. Esto ha atraído mucha atención como tecnologíaque superan los límites de los adhesivos convencionales de base química que pierden significativamente la capacidad de adhesión cuando se exponen a la humedad o cuando se reutilizan.
Este avance ha sido dirigido por el profesor Hoon-Eui Jeong en la Escuela de Ingeniería Mecánica Aeroespacial y Nuclear y su equipo de investigación en UNIST. Los hallazgos de este estudio han sido seleccionados como portada de la edición de diciembre de 2017 de Letras macro ACS .
Los adhesivos húmedos son sustancias que se aplican a las superficies de unión en estado fluido. Según el equipo de investigación, la adhesión estable entre superficies en condiciones húmedas es muy deseable para muchas aplicaciones prácticas, particularmente en los campos de la bioingeniería y la medicina, donde la mayoría de las superficiesestán húmedos. Sin embargo, las limitaciones en el tratamiento de superficies complicado y los protocolos costosos restringen el uso extensivo de estos adhesivos de proteínas naturales. Además, son típicamente adhesivos permanentes y, por lo tanto, tienen limitaciones para su aplicación como adhesivo reversible y reutilizable.
El profesor Jeong resolvió estos problemas utilizando solo las microestructuras de hidrogel simples. En el estudio, el equipo de investigación presentó adhesivos de hidrogel flexibles, reconfigurables en forma y sensibles a la humedad que exhiben una fuerte adhesión en ambientes húmedos basados en el enclavamiento reversible entre matrices de microhook reconfigurables.
Los microganchos del adhesivo se diseñaron para exhibir una configuración estructural única con cabezas sobresalientes. La adhesión entre las matrices de microganchos entrelazados se mejora enormemente en condiciones húmedas debido a la reconfiguración de la forma activada por la hidratación de las microestructuras de hidrogel. Además, este agua-El cambio de forma sensible fue reversible y la microestructura puede recuperar su forma y tamaño originales al eliminar el agua por secado.
"Estos adhesivos toman la forma de películas delgadas y flexibles con micropilares bioinspirados en forma de hongo distribuidos uniformemente sobre la superficie de la microestructura", dice Hyun-Ha Park en el programa de doctorado en Ingeniería Mecánica, el primer autor del estudio."Cuando las matrices entrelazadas se exponen al agua, se produce una expansión de volumen notable de una transformación de forma correspondiente de los microganchos de hidrogel por el hinchamiento del hidrogel, lo que resulta en un aumento significativo de la adhesión en húmedo tanto en la dirección de cizallamiento como en la normal".
El equipo de investigación señala: "A diferencia de otros sistemas de unión húmeda, el mecanismo de enclavamiento actual no implica ningún tratamiento de superficie complicado o restos químicos, lo que permite una ruta simple pero eficiente para una adhesión húmeda fuerte y reversible de una manera rentableconducta."
"La superficie de los adhesivos químicos convencionales se ablanda o se disuelve cuando se expone a la humedad o al agua, lo que puede provocar una disminución significativa en la fuerza de unión del adhesivo o una pérdida de adherencia con el tiempo", dice el profesor Jeong. "A diferencia de otras uniones húmedassistemas, el mecanismo de enclavamiento actual no implica ningún tratamiento superficial complicado o restos químicos, lo que permite una ruta simple pero eficiente para una adhesión húmeda fuerte y reversible de una manera rentable ".
"Este adhesivo entrelazado de hidrogel reversible y sensible a la humedad puede servir como un adhesivo húmedo robusto y versátil para una amplia gama de aplicaciones que requieren una adhesión estable y fuerte en diversas condiciones húmedas", agrega el profesor Jeong.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan UNIST . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :