211service.com
Nanoglue Sticks Underwater
Obvazy mohou zůstat nasazené i po plavání, a to díky novému lepidlu vyvinutému výzkumníky z Northwestern University. Lepidlo nejen dobře funguje na mokrém povrchu, ale lze jej také více než tisíckrát stáhnout a znovu použít.
Podvodní lepidlo: Výzkumníci, inspirováni lepicími schopnostmi gekona a mušle, vytvořili nový typ lepidla, které zůstává lepkavé na mokrém povrchu.
Nanolepidlo je vyrobeno ze silikonových sloupků o šířce 400 nanometrů pokrytých polymerem, který napodobuje adhezivní proteiny nalezené v mušlích. Kromě obvazů by nový materiál mohl být použit v náplastech na podávání léků a v lepicích páskách k uzavření chirurgických ran, říká Phillip Messersmith , profesor biomedicínského inženýrství na Northwestern University, který nahlásil lepidlo v Příroda tento týden.
Mnoho výzkumníků pracuje na lepidlech, která napodobují drobné chlupaté struktury na nohou gekonů, což dává ještěrce schopnost běhat po stěnách a přes stropy a dokonce viset za jeden prst. Pilíře z uhlíkových nanotrubiček vedly k jedné z dosud nejpevnějších pásek pro gekony, ale lepidla, stejně jako nohy gekona, ztrácejí přilnavost na mokrém povrchu. (Viz Lezecké stěny s uhlíkovými nanotrubičkami.) Ali Dhinojwala , profesor vědy o polymerech na univerzitě v Akronu, který vyvinul pásku pro gekony vyrobenou z uhlíkových nanotrubiček, říká, že sloupy, které jsou tisíce nanometrů vysoké, se jednoduše zhroutí ve vodě kvůli tlaku.
Nové lepidlo je založeno na podobné konstrukci sloupu, ale funguje lépe pod vodou ze dvou důvodů. Messersmith a jeho kolegové dělají sloupy kratší, aby se nezhroutily. A potahují nanopilíře tenkou vrstvou polymeru, který napodobuje extrémně silný adhezivní protein mušlí. Výsledkem je lepidlo, které se drží na mokrém povrchu stejně dobře jako gekon nebo lepicí papír na suché povrchy.
Právě teď materiál pokrývá až dva čtvereční milimetry. Největší výzvou pro praktické použití lepidla bude vytváření větších řádků. Aby se toto lepidlo stalo životaschopným, musíte být schopni vyrobit čtvercové yardy, ne jen několik milimetrů, říká Messersmith.
Na větších plochách je podle něj obtížnější přimět každý sloup k povrchu Metin Sitti , profesor strojního inženýrství na Carnegie Mellon University, který pracuje na podobných lepidlech. Krátké sloupky v novém materiálu tento problém zvláště ztěžují. Pokud je povrch hrubší než výška sloupku, pak většina z nich bude ve vzduchu, takže musíte hodně přitlačit, říká Sitti.
Na rozdíl od předchozích konstrukcí z plastu a uhlíkových nanotrubiček nový materiál nezávisí na fyzických van der Waalsových silách. Místo toho se spoléhá na chemickou interakci povrchu s chemickými hydroxyskupinami v syntetickém proteinu mušlí. Z tohoto důvodu Dhinojwala říká, že lepidlo nemusí přilnout ke každému typu povrchu.
Messersmith ale věří, že lepidlo se ukáže jako univerzální. Tyto funkční [hydroxy] skupiny mají schopnost přilnout k různým povrchům, říká. Dosud vědci testovali lepidlo na nitridu křemíku, oxidu titanu a zlatě, které se všechny používají v elektronice. Ale pokud má být lepidlo použito v obvazech a lékařských páskách, muselo by se přilepit na kůži. Vědci testovali další syntetické proteiny inspirované mušlemi, které mají podobné chemické skupiny, a zjistili, že jsou přilnavé k biologické tkáni. Slávky se mohou držet čehokoli, říká Messersmith. Přilnou ke kousku dřeva, které je organické. Přilnou také ke kůži velryb.