Yenilenebilir Yapıştırıcı, Su Altında Etkili Yapışma Sağlıyor
Ulusal Malzeme Bilimi Enstitüsü (NIMS), tekrarlanan yapıştırma ve çözme işlemlerine olanak tanıyan ve gerektiğinde alt tabakayı ve yapıştırıcıyı orijinal haline getirebilen yenilenebilir bir
yapıştırıcı geliştirdi.
Çevresel kaygıların ekonomik büyüme ile dengelenmesi ihtiyacına ilişkin farkındalığın artmasıyla birlikte, çok bileşenli kalıplanmış ürünlerin ayrıştırılmasını ve geri kazanılmasını sağlayan teknolojilere yönelik bir talep ortaya çıkmıştır. Bu bağlamda, dikkatler kullanım sırasında yeterli yapışma ve amacı yerine getirildikten sonra kolay serbest bırakma sağlayan yeni bir yapıştırma yöntemine odaklanmaktadır.
Buradaki zorluk, güçlü yapışma ve kolay sökülme gibi birbiriyle çelişen unsurları bir araya getirmektir. Ayrıca, ayrılma sağlandığında bile, alt tabaka üzerinde yapışkan kalıntısı veya alt tabaka hasarı gibi sorunlar malzeme akışını engellemiştir.
Bu çalışmada araştırma ekibi, farklı dalga boylarındaki ultraviyole (UV) ışıkla ışınlama yoluyla çapraz bağlama ve bağ çözme reaksiyonlarını tersine çevirebilen kafeik asit üzerine odaklandı. Bu araştırma Advanced Functional Materials dergisinde yayımlandı.
Çalışmada, kafeik asit içeren bir polimer bir alt tabakaya uygulanmış ve 365 nm UV ışığına maruz kaldığında çözünmez hale gelen çapraz bağlı bir film oluşturmuştur. Bu film oda sıcaklığında saklandığında yapışma göstermez, ancak ısıtıldığında tekrar tekrar bağlanabilir ve çözülebilir.
Ayrıca, film kullanım ömrünün sonunda 254 nm UV ışığına maruz kaldığında, çapraz bağlı kısımlar kırılır ve uygulamadan önceki haline geri dönerek hem yapıştırıcının hem de alt tabakanın geri kazanılmasına ve yeniden kullanılmasına olanak tanır.
Ayrıca, kafeik asidin kimyasal yapısında bulunan kateşol grupları, midye gibi yapışkan organizmalar tarafından salgılanan yapışkan bileşenlerde yaygın olarak bulunur. Bu yapıştırıcı, floropolimerler ve su altı yapışması gibi geleneksel yapıştırıcılar için zorlu olan substratlar ve çevresel koşullarda bile güçlü yapışma ve geri dönüştürülebilirlik göstermiştir.
Gelecekteki araştırmalarda ekip, döngüsel bir ekonomiye katkıda bulunmak amacıyla bu yapıştırıcının elektronik cihazlar, ulaşım ekipmanları, tıbbi ekipman ve fiziksel altyapı dahil olmak üzere çeşitli teknolojilerin onarımındaki etkinliğini araştıracak.
Proje Masanobu Naito (Makromoleküller Alan Direktörü, Makromoleküller ve Biyomalzemeler Araştırma Merkezi (RCMB), NIMS) ve Siqian Wang (Doktora Sonrası Araştırmacı, RCMB, NIMS) liderliğindeki bir araştırma ekibi tarafından yürütülmüştür.
Akademik Referans: Siqian Wang et al, Bio-Inspired Adhesive with Reset-On Demand, Reuse-Many (RORM) Modes, Advanced Functional Materials (2023). DOI: 10.1002/adfm.202215064
Kaynak
