Araştırmacılar, Su Altında Güçlü Adezyon Elde Etti
Ara yüzey su tabakası,
yapıştırıcı ve alt tabaka arasındaki ara yüzey temaslarının ve moleküller arası etkileşimlerin oluşumunu engellediğinden, neredeyse tüm su altı adezyonu vakalarında, su molekülleri tipik olarak bir yok edici görevi görür ve zayıf yapışma ile sonuçlanır.
Bu nedenle, ara yüzey suyunun alt tabaka yüzeylerinden uzaklaştırılması, süper güçlü su altı adezyonunun oluşması için gereklidir. Emilim, hidrofobik itme ve ekstrüzyon gibi çeşitli tekil fiziksel girişimlere rağmen, ara yüzeyde bağlı suyun kaçınılmaz varlığı nedeniyle ara yüzey su çelişkisinin tamamen ortadan kaldırılması zordur.
Bu nedenle, fiziksel-kimyasal bağlantıda kavramsal olarak yeni bir malzeme tasarımı ve çok ölçekli bir yöntem ile geleneksel olmayan bir dehidrasyon mekanizması, temas ara yüzündeki suyun derinlemesine giderilmesi ve güçlü su altı yapıştırıcıları oluşturmak için kendi kendine uyarlanabilir kohezyon artışı için gereklidir.
PNAS’ta yayınlanan bir çalışmada, Çin Bilimler Akademisi Lanzhou Kimyasal Fizik Enstitüsü’nden (LICP) Zhou Feng’in grubu, kendi kendini güçlendiren bir sıvı su altı yapıştırıcısı (SLU yapıştırıcı) geliştirdi ve temas ara yüzünde derin su giderimi ve kendi kendine uyarlanabilir kohezyon geliştirme yoluyla hızlı ve sağlam su altı yapışması elde etti.
Araştırmacılar SLU yapıştırıcıyı geliştirmek için fiziksel-kimyasal bağlantıya dayanan çok ölçekli bir dehidrasyon mekanizması kullanmışlardır. Ara yüzey suyunun uzaklaştırılmasına yönelik yapışma mekanizması; üst düzey ıslanabilirliği nedeniyle alt tabaka üzerindeki yüzey suyunun mm ölçeğinde SLUyapıştırıcı ile fiziksel olarak değiştirilmesi, izosiyanat
grupları ve arayüzeydeki su arasındaki kimyasal reaksiyondan karbondioksit kabarcıkları oluşturarak suyun μm ölçeğinde fiziksel olarak uzaklaştırılması ve yüzeye bağlı suyun moleküler düzeyde eş zamanlı kimyasal tüketimi olmak üzere üç adımda çok ölçekli dehidrasyonu içermektedir.
Akademik Referans: Chenxi Qin et al, Water-assistedstrong underwater adhesion via interfacial water removaland self-adaptive gelation, Proceedings of theNational Academy of Sciences (2023). DOI: 10.1073/ pnas.2301364120
Kaynak
