Von Schnecken-Epiphragmen inspiriert: Reversibler Klebstoff mit starker Haftung
Forscher haben einen von Schneckenepiphragmen inspirierten Adhäsionsmechanismus vorgestellt, bei dem ein Polymergelsystem eine superleimähnliche Adhäsionskraft aufweist, die auch reversibel ist.
Klebstoffe sind im täglichen Leben und in industriellen Anwendungen allgegenwärtig. In der Regel werden sie in eine von zwei Klassen eingeteilt: stark, aber irreversibel oder reversibel/wiederverwendbar, aber schwach.
Sowohl superstarke Haftung als auch der Reversibilität herzustellen, stellt eine besondere Herausforderung dar – besonders für Hydrogele, die aufgrund ihres Hauptbestandteils aus Wasser in der Regel nicht stark an einem Material haften.
Superleimähnliche Haftfestigkeit
Wissenschaftler berichten nun über einen von Schneckenepiphragmen inspirierten Haftungsmechanismus, bei dem ein Polymergelsystem eine superleimähnliche Haftfestigkeit (bis zu 892 N⋅cm-2) aufweist, die auch reversibel ist. Es ist sowohl auf ebenen als auch auf rauen Zieloberflächen anwendbar.
Im hydratisierten Zustand passt sich das erweichte Gel durch eine niederenergetische Verformung konform an die Zieloberfläche an, die beim Trocknen fixiert wird, wenn der Elastizitätsmodul von Hunderten von Kilopascal auf ∼2.3 GPa angehoben wird, analog zur Wirkung des Epiragmas von Schnecken. Die Wissenschaftler zeigen zudem, dass in diesem System die Haftfestigkeit auf den intrinsischen, insbesondere oberflächennahen Eigenschaften des Materials basiert und nicht auf einer oberflächennahen Struktur, die Reversibilität und Skalierbarkeit für die Praxis bietet.
The die Studie wurde auf der PNAS-website veröffentlicht.
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