Ученые тестируют подводный смарт клей

Биомедицинские инженеры Брюс Ли и Салех Акрам Бхуян тестируют катехолсодержащие клеи, чтобы сделать подводный смарт клей. С небольшим запасом электричества инженеры-биомедики из Мичиганского технологического университета делают прототип подводного смарт клея от липкого до «не более чем за семь секунд».

Включение и выключение адгезии — вот что делает клей умным. Одно дело делать это на открытом воздухе, а совсем другое — под водой. Вдохновленные природой, катехины представляют собой синтетические соединения, которые имитируют влажные, но все еще липкие белки, выделяемые мидиями, и предлагают многообещающие смарт клеи, которые работают в воде. Эта технология может помочь с подводным клеем, перевязочными материалами, протезами или даже изготовлением деталей для автомобилей и в других сферах производства.

Катехол, содержащий смарт-клей

Брюс Ли, адъюнкт-профессор биомедицинской инженерии в Мичиганской Технологии, показал, как использовать pH для создания подводных клеев. Вместе с доктором-исследователем Салехом Акрамом Бхуяном Ли разработал новый метод с использованием электрического тока для отключения адгезии катехолсодержащего материала.

Выводы команды были опубликованы в Журнале Американского химического общества и подробно описали самую липкую часть процесса — создание повторяемого теста механики контакта, который может измерить адгезию до и после удара электричества.

«Многие люди используют катехол для имитации мидий и их адгезивных белков, но применение электричества для его дезактивации является новым», — сказал Ли. «Это удобнее, чем использовать pH, как мы использовали раньше, и его легче интегрировать с электронными устройствами, а это означает, что отсоединение может быть автоматизировано и может быть таким же простым, как нажатие кнопки».

Однажды катехиновые клеи могут помочь прикрепить оборудование к корпусам подводных лодок, но испытания прототипов на подводном снаряжении — это не то, как создаются новые технологии. Вместо этого Ли и Бхуян должны контролировать набор переменных в небольшом лабораторном пространстве. Как бы просто это ни звучало, пропустить ток через материал и проверить его липкость на самом деле довольно сложно сделать снова и снова.

Бхуян разработал установку, которая использует титановую сферу и платиновый проволочный электрод для электрического воздействия на клей, который контактирует со сферой в присутствии соленой воды. Этот метод позволяет легко контролировать напряжение, подаваемое через провод, клей и сферу, а также то, насколько соленая вода вокруг них. Количество времени, в течение которого выполняется текущий процесс, также важно. Чем больше времени, напряжения и соли, тем больше окисляется катехиновый клей и тем меньше становится адгезив. При достаточно сильном напряжении клей отрывается всего за семь секунд.

Источник

Метки: адгезив, клей