СИНГАПУР – Вдохновленные высушенной слизью улиток и лапками гекконов, ученые из Сингапура разработали многоразовый клей, который может прочно прилипать к шероховатым поверхностям, в отличие от обычных клеев.
В ходе испытаний они обнаружили, что количество клея размером с ладонь может выдержать вес в 60 кг на потолочном крюке. Он также оказался в 10 раз сильнее, чем ноги геккона, цепляющегося за стену.
И, несмотря на свою прочность, этот клей можно легко удалить, просто нагрев его феном – в отличие от прочных клеев, которые обычно трудно отделить и которые при удалении могут повредить поверхность.
Эта технология открывает новые возможности для роботов-захватов, которые могут позволить человеку взбираться по стенам, «как настоящий Человек-паук», или для роботов-альпинистов, которые могут цепляться за потолки для обследования или ремонта, сказал профессор К. Джимми Ся, возглавлявший исследование. исследовательская группа Наньянского технологического университета (NTU).
Для создания клея группа ученых использовала полимеры с памятью формы — своего рода интеллектуальный материал, который легко прилипает к поверхности и отделяется от нее.
Эти полимеры могут деформироваться, но способны вернуться к своей первоначальной форме после применения внешнего воздействия, такого как тепло и электрический ток.
Полимеры с памятью формы имитируют универсальность слизи улитки, говорит доктор Линху Чанхун, первый автор исследовательской работы и научный сотрудник NTU.
Когда окружающая среда становится слишком теплой, улитки выделяют слизь, которая высыхает и затвердевает, позволяя им закрепляться на поверхности и впадать в спячку на длительные периоды времени для сохранения воды и энергии.
Когда воздух остывает, затвердевшая слизь размягчается, и улитка снова может свободно передвигаться.
Черпая вдохновение из этого, команда манипулировала полимером, чтобы он размягчился до «резинового» состояния, которое соответствует микроскопическим укромным уголкам и щелям, обнаруживаемым на поверхностях при нагревании.
По мере остывания до комнатной температуры материал затвердевает и переходит в «стеклянное» состояние, закрепляя клей на поверхности.
В настоящее время для полного охлаждения и фиксации материала требуется около трех минут, но исследователи надеются сократить это время в будущем.
В своих испытаниях ученые установили температуру, при которой полимер отслаивается, до 60 градусов Цельсия, что выходит за рамки большинства реальных условий.
Клей также преодолевает «парадокс адгезии», над которым ломают голову ученые-материаловеды, сказал доктор Чанхун, начавший исследование в 2020 году.
Клеи слабее действуют на шероховатых поверхностях, хотя их выступы и выступы обеспечивают большую площадь поверхности, к которой могут прилипать молекулы.
Это связано с тем, что шероховатость поверхности уменьшает количество точек контакта между объектом и поверхностью, к которой нужно приклеиться, говорит доктор Чангхун.
