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科学家发明新型粘结剂 可用于潮湿环境
2015-09-08  来源:中国聚合物网
  南洋理工大学(新加坡)和新加坡南洋理工大学的科学家们近日发明了一种粘结剂。该粘结剂在电压的作用下变硬,它可以用于湿润和潮湿的条件下。该项创新研究发表在 Nature Communications上。

  这种新型粘结剂又名“Voltaglue”,它开辟了许多潜在的实际应用,从制造水下船只修理管道,到作为一种通用的手术工具。在将来,外科医生可以利用合适的粘结剂补丁将两块身体内部组织在一到两分钟内粘合,比15到20分钟的手术缝合线缝合的效果还要好。

  该研究的首席科学家是来自南大的材料科学与工程学院助理教授Terry Steele。他说,开发这种粘合剂花费了将近一年的时间,该粘结剂可以在潮湿的条件下起作用,如在人体或水下。“大多数市场上的粘结剂无法在潮湿的条件下发挥作用,因为胶粘剂会和水接触而不是和表面接触,就像粘稠的磁带一样如果表面浸湿就会失效。”他解释道。

  通常,粘合剂等超强的粘结剂与空气中的水分接触后变硬。环氧树脂类粘结剂常用于电子移动设备,它必须在150°C下进行干燥,或由两种不同的化学物质混合在一起,才能生效。这种粘结剂不适合在潮湿的环境中使用。

  Steele指出:“我们必须找到一种方法,使得粘结剂在固化(硬化)时不受环境条件的影响,所以电对我们来说是最好的可调节条件。我们的粘结剂硬度就可以根据电压进行调节,我们管之叫做电粘性。”

  这种独特的电粘性使得Voltaglue可以应用于不同的领域。举个例子,如果我们将金属板放在水下,并希望它粘合的时间更久。但是在医疗应用领域,我们希望粘结剂更像橡胶,不会损害任何周围的软组织。

  Voltaglue是由碳分子组成的水凝胶嫁接到树形的分子上形成的。在接触电时,碳发生反应,能够连接到任何物质的表面,并释放出来。粘结剂中“钩子”的数量取决于电压的作用时间和碳含量。

  新型粘结剂的另一种独特的性质是粘性是可逆的,因此可以很容易回收、重复使用或再制造成新的零部件,从而减少浪费,避免了能源消耗,如作为汽车制造商和船厂组装中的紧固螺栓、螺母和螺丝。

  接下来,Steele和他11人的团队正努力改善这种新型电粘性粘结剂的性能,使其硬化时间从30秒缩短到几秒。Voltaglue技术目前已经通过NTUitive专利——南洋大学的产品商业化之路,Steele也和他的团队一起为实现其商业化寻求最好的方法。
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(责任编辑:xu)
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