211service.com
Genanvendelig klæbebånd kan holde dit tv op
I årevis har videnskabsmænd forsøgt at lave stærke, genanvendelige klæbemidler ved at efterligne de mikroskopiske hårlignende strukturer på gekkotæer, der giver firbenet dens klatreevne. Men disse strukturer er svære at lave, hvilket begrænser limenes størrelse til et par centimeter. Nu er forskere fra University of Massachusetts, Amherst, kommet frem til en anderledes gekko-inspireret struktur, der fungerer endnu bedre. De har skabt et genanvendeligt selvklæbende stof, der nemt og billigt kan laves ti centimeter bredt og er tre gange stærkere end gekkofødder.
On-off klæbebånd: En 100 kvadratcentimeter klæbende pude lavet af kulfiberstof og polyurethanpolymer fastgør 135 kilo vægte til et glaspanel. Plastret kan nemt fjernes og genbruges.
Håndstore pletter af materialet klæber til glat glas, selv mens de holder 300 kg vægt, rapporterer forskerne i tidsskriftet Avancerede materialer. Dette er meget mere end noget andet vendbart klæbemiddel kan holde, siger de. Puderne kan pilles af og genbruges over 100 gange. Sådanne materialer kunne bruges til at fastgøre tv'er til en væg, lave robotter, der ryger op ad vægge og vinduer og holder computer- og bildele sammen.
Et godt klæbemiddel har brug for to modstridende egenskaber, siger Ali Dhinojwala , professor i polymervidenskab ved University of Akron i Ohio. Den skal være blød, så den kan tilpasse sig en overflade, men også stiv nok til at holde vægten. Fibrene på gekkotæer passer til regningen: De er lavet af et stærkt protein, men er tynde nok til at bøje og skabe tæt overfladekontakt. Det er derfor, Dhinojwala og andre har forsøgt at efterligne de indviklede tåhår ved hjælp af kulstof nanorør og polymerer .
UMass-forskerne har taget en enklere tilgang. De afsætter et tyndt gummiagtigt polymerlag på et stof lavet af stive kulfibre. Polymeren passer meget tæt til en overflade og klæber til den på grund af en reversibel tiltrækningskraft kendt som van der Waals-kraften, som også hjælper gekkotåhår med at klæbe til enhver overflade.
Det stive stof er nøglen til materialets klæbestyrke, siger UMass-biolog Duncan Irschick , der var involveret i det nye arbejde. Det millimetertykke stof har en klæbekraft på omkring 30 newton per kvadratcentimeter: tre gange styrken af en gekkos forreste to fødder. Det er stadig kun omkring en tredjedel så stærkt som klæbemidler lavet af carbon nanorør, men det nye stof er meget nemmere og billigere at lave i større størrelser. Forskerne viste, at det kan bruges til at fastgøre et 42-tommer TV til en glasoverflade, og at det også kan løftes af med et forsigtigt træk og genbruges igen og igen uden at efterlade rester.
Dhinojwala siger, at værket er et spændende koncept, der bygger bro mellem gekko-lignende vedhæftning med konventionelle klæbebånd. Han siger dog, at forskerne skal vise, at deres nye materiale kan klæbe til flere overflader end glas - og at det kan holde store vægte i lang tid.
Alfred Crosby , en UMass polymervidenskabs- og ingeniørprofessor, der leder det nye arbejde, siger, at klæbemiddeldesignet faktisk skal fungere på en række forskellige overflader. Forskerne planlægger at demonstrere det snart og at kommercialisere klæbemidlet.