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形状记忆聚合物形成可重复使用的粘合剂在水下工作

通过斯宾塞的下巴|2019年1月28日,

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找到一种能在潮湿环境中起作用的强力粘合剂并非易事。伊利诺斯大学的一个研究小组介绍了一种基于形状记忆聚合物(SMPs)的尖端可重复使用粘合剂。这种材料在几秒钟内就能被激活,在水下也能工作,它的强度足以举起11磅的重物。

机械科学与工程团队副教授Seok Kim,研究生Jun Kyu Park和前研究生Jeffrey D. eisenhal -已经证明smp可以在水下保持干附着力。他们的研究“形状记忆聚合物的可逆水下干附着力”最近发表在科学杂志上先进材料界面.

分类为智能材料,SMP能够在其原始状态和变形状态之间手动过渡。通过操纵他们的SMPS,Kim和他的团队成功地对浸没在水中的表面以及其他液体介质如石油的成功粘附。

Kim说:“干粘合剂,比如那些受到壁虎脚启发的粘合剂,被认为不足以在潮湿或淹没的表面上实现高附着力。”“然而,由于我们的SMP可逆干式粘合剂的出现,这种信念被否定了。”

通过对处于原始橡胶状态的SMP施加压力,液体可以从接触界面中挤出。在足够的压力下,SMP转变为玻璃态,本质上创造了一个密封的接触条件,保持高度强的干附着力。然而,这种状态不是永久性的;SMP的形状恢复特性允许逆转粘附。此外,由于SMP可以在两种状态之间流畅地转换,它的粘附是可重用的(见视频)。

研究人员发现,在淡水条件下浸没的SMP的最大粘合强度为18个atm,这比真空吸盘的至少18倍。在盐水和油中浸没来实现类似的结果。研究人员对各种实验进行了探索其SMPS的应用 - 例如,它们使用粘合剂将钩子附着到湿墙上。一旦SMP粘附,他们就能在钩子上挂载装载的背包而不经历任何弱点附着力.

Kim计划通过初创公司将他的结果商业化,“这些发现将导致可重复使用的高强度粘合剂紧固件,用于湿润或浸没式壁挂安装。他补充道,“这项技术的下一步将进一步探索SMP粘合剂系统,以实现可逆的粘合剂夹具。”


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