211service.com
Herbruikbare plakband kan je tv ophouden
Jarenlang hebben wetenschappers geprobeerd sterke, herbruikbare lijmen te maken door de microscopisch kleine haarachtige structuren op gekkotenen na te bootsen die de hagedis zijn klimvermogen geven. Maar die structuren zijn moeilijk te maken, waardoor de grootte van de lijmen tot enkele centimeters beperkt blijft. Nu hebben onderzoekers van de Universiteit van Massachusetts, Amherst, een andere, op gekko's geïnspireerde structuur bedacht die nog beter werkt. Ze hebben een herbruikbare zelfklevende stof gemaakt die gemakkelijk en goedkoop tientallen centimeters breed kan worden gemaakt en drie keer sterker is dan gekkopoten.
Aan-uit plakband: Een zelfklevende pad van 100 vierkante centimeter gemaakt van koolstofvezelstof en polyurethaanpolymeer bevestigt gewichten van 135 kilogram aan een glaspaneel. De patch kan eenvoudig worden verwijderd en opnieuw worden gebruikt.
Stukjes van het materiaal ter grootte van een hand kleven aan glad glas, zelfs als ze 300 kilo wegen, rapporteren de onderzoekers in het tijdschrift Geavanceerde materialen. Dit is veel meer dan elke andere omkeerbare lijm kan bevatten, zeggen ze. De pads kunnen worden verwijderd en meer dan 100 keer worden hergebruikt. Dergelijke materialen kunnen worden gebruikt om tv's aan een muur te bevestigen, robots te maken die muren en ramen omhoog laten komen en computer- en auto-onderdelen bij elkaar houden.
Een goede lijm heeft twee tegenstrijdige eigenschappen nodig, zegt Ali Dhinojwala , een professor in de polymeerwetenschap aan de Universiteit van Akron in Ohio. Het moet zacht zijn zodat het zich aan een oppervlak kan aanpassen, maar ook stijf genoeg om het gewicht te dragen. De vezels op gekko-tenen passen precies: ze zijn gemaakt van een sterk eiwit, maar zijn dun genoeg om te buigen en nauw contact met het oppervlak te maken. Dat is de reden waarom Dhinojwala en anderen hebben geprobeerd de ingewikkelde teenharen na te bootsen met behulp van koolstof nanobuisjes en polymeren .
De UMass-onderzoekers hebben het eenvoudiger aangepakt. Ze zetten een dunne rubberachtige polymeerlaag af op een stof gemaakt van stijve koolstofvezels. Het polymeer past zich zeer nauw aan aan een oppervlak en plakt eraan vanwege een omkeerbare aantrekkingskracht die bekend staat als de van der Waals-kracht, die er ook voor zorgt dat gekko-teenharen zich aan elk oppervlak hechten.
De stijve stof is de sleutel tot de kleefkracht van het materiaal, zegt UMass-bioloog Duncan Irschick , die betrokken was bij het nieuwe werk. De millimeter dikke stof heeft een kleefkracht van ongeveer 30 newton per vierkante centimeter: drie keer de sterkte van de voorkant van een gekko. Dat is nog steeds slechts ongeveer een derde zo sterk als lijmen gemaakt van koolstofnanobuisjes, maar de nieuwe stof is veel gemakkelijker en goedkoper te maken in grotere maten. De onderzoekers toonden aan dat het kan worden gebruikt om een 42-inch tv op een glazen oppervlak te bevestigen, en dat het ook kan worden opgetild met een zachte trekkracht en keer op keer opnieuw kan worden gebruikt zonder resten achter te laten.
Dhinojwala zegt dat het werk een opwindend concept is dat gekko-achtige hechting overbrugt met conventionele plakband. Hij zegt echter dat de onderzoekers moeten aantonen dat hun nieuwe materiaal op meer oppervlakken dan glas kan blijven plakken - en dat het lange tijd grote gewichten kan dragen.
Alfred Crosby , een UMass-professor in polymeerwetenschap en -techniek die het nieuwe werk leidt, zegt dat het lijmontwerp inderdaad op verschillende oppervlakken zou moeten werken. De onderzoekers zijn van plan om dat binnenkort aan te tonen en de lijm op de markt te brengen.