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美國伊利諾伊大學香檳分校:利用形狀記憶聚合物實現水下粘合
2019-03-01  來源:AdvancedScienceNews

  通常,膠粘劑只能用于干燥條件下的粘接,如果處于水下或潮濕狀態,則因浸濕而失去粘附功能。然而,來自美國伊利諾伊大學香檳分校的Seok Kim教授在Advanced Materials Interfaces上發表的最新工作打破了這一常規認識,開發出了一種在濕潤時仍能保持粘性的粘合劑。

  在這項工作中,形狀記憶聚合物(SMP,shape memory polymer)能夠可逆地在水下實現干燥的粘合。究其原因,研究者選用具有熱響應性的SMP,在SMP柔順橡膠狀態下向其施加壓力,可以使水分從界面擠出,然后通過將SMP形狀固定在其玻璃狀態來可以保持與界面的粘合。在這種密封接觸條件下,玻璃態SMP的剛性提供了非常高的(≈18 atm,大氣壓)水下附著力。最后,SMP的形狀可逆性允許周圍的液體快速擠入并分離接觸界面,這使得附著表面幾乎無粘合劑殘留。

  這一發現為尋找水下工作的廉價可逆粘合劑鋪平了道路。設想可以用它將水下傳感器和裝置綁定到船舶和潛艇的船體,或幫助無人駕駛的船舶在巖石海岸線或在偏遠地區停靠。在作者設計的封面上,一只戴有SMP粘合手套的壁虎正在水下進行攀巖,十分有趣。

  論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/admi.201801542

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