Super Velcro

Les chercheurs de General Motors ont fabriqué un adhésif extrêmement résistant qui se désagrège lorsqu'il est chauffé. L'adhésif est 10 fois plus collant que le Velcro et les colles réutilisables inspirées du gecko que de nombreux groupes de recherche ont essayé de perfectionner.

Superglue réutilisable : Une image au microscope à force atomique montre la surface d'un polymère à mémoire de forme qui a été traité pour fabriquer un adhésif réutilisable puissant. Deux morceaux de polymère collent ensemble lorsqu'ils sont chauffés, restent collés lorsqu'ils sont refroidis et se séparent lorsqu'ils sont à nouveau chauffés.

Les polymères de la colle se lient les uns aux autres en quelques minutes lorsqu'ils sont initialement chauffés. Ainsi, lorsque deux morceaux des matériaux adhésifs sont chauffés, ils se collent fortement. Une fois collés, il faut beaucoup de force pour décoller les polymères les uns des autres, mais ils se séparent facilement lorsqu'ils sont à nouveau chauffés. Les chercheurs ont pu attacher et séparer les polymères deux fois avant de perdre un tiers de la force adhésive, selon unLangmuirarticle publié en ligne.

Vous pouvez considérer le matériau comme un velcro chimique, ditTao Xie, un scientifique des polymères qui dirige les travaux au Centre de recherche et de développement de GM à Warren, MI. Ici, l'avantage est que l'adhérence est presque aussi bonne que l'adhésif durcissable à base de liquide que nous connaissons mieux.

L'adhésif pourrait conduire à des voitures faciles et peu coûteuses à personnaliser. Xie envisage des pare-chocs de voiture interchangeables et des garnitures de différentes couleurs. Les clients pouvaient même spécifier où ils voulaient placer leur radio, leur système GPS ou leurs porte-gobelets.

Mark Geoghegan, qui étudie les adhésifs réversibles à l'Université de Sheffield au Royaume-Uni, affirme que des adhésifs puissants et commutables pourraient faciliter le recyclage des ordinateurs et de l'électronique, si ces adhésifs étaient utilisés pour les coller ensemble. Démonter des structures compliquées pour les réutiliser en fin de vie de l'appareil d'origine n'est pas anodin si leur production d'origine impliquait du soudage, dit-il.

La colle pourrait être utilisée dans n'importe quelle application nécessitant une liaison forte mais altérable, comme les meubles, les jouets et les bâtiments. Geoghegan envisage des bureaux ou des chambres d'hôtel qui pourraient être aménagés pour accueillir une personne handicapée. Ou, suggère-t-il, Imaginez une tournée U2, où les décors sont assemblés et démontés quotidiennement. Il peut être plus facile d'utiliser un adhésif réversible à haute résistance que d'utiliser des boulons.

Le nouveau matériau est composé d'un polymère à mémoire de forme, un plastique dur qui devient caoutchouteux lorsqu'il est chauffé au-dessus d'une certaine température – 68 ºC dans ce cas. Les chercheurs greffent une seule couche d'un polymère ramifié à la surface du polymère à mémoire de forme. Le polymère ramifié contient des molécules qui forment des liaisons hydrogène étroites les unes avec les autres.

Les molécules ne se contactent pas bien si deux morceaux du polymère rigide à mémoire de forme sont pressés l'un contre l'autre, dit Xie. Alors nous les chauffons puis les pressons ensemble, donc c'est comme presser des caoutchoucs ensemble donc le contact [moléculaire] est bon. En conséquence, des millions de molécules à liaison hydrogène se connectent les unes aux autres, collant les deux morceaux de polymère ensemble. Les surfaces restent collées lorsque le polymère refroidit et durcit.

La force d'adhérence du matériau est de 700 newtons par centimètre carré. La meilleure colle pour gecko, en revanche, peut résister à une force de 100 newtons avant de se désagréger. La force d'adhérence est assez forte, et la réversibilité du système est intrigante, ditJeffrey Karp, un bio-ingénieur de la division Harvard-MIT des sciences et technologies de la santé qui a développé des adhésifs médicaux inspirés du gecko. Cependant, ajoute-t-il, la chaleur qu'il nécessite peut limiter son application.

Anand Jagota, professeur de génie chimique à l'Université Lehigh, affirme que même si la force de la colle est très prometteuse pour des applications dans le recyclage et la fabrication durable, il ne l'appellerait pas encore un véritable adhésif réutilisable. Vous devriez pouvoir utiliser une vraie colle réversible des centaines de fois sans perdre ses propriétés.

cacher