Sticky business : un adhésif "stick-peel-reuse" basé sur la chimie des serrures et des clés
Des chercheurs inventent un adhésif polymère réutilisable qui peut être collé et retiré à la demande
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Si vous avez déjà ressenti la frustration d'essayer de recoller une note adhésive usagée, vous comprendrez le défi que représente l'adhésion réversible. Les adhésifs qui peuvent adhérer fortement aux surfaces, être décollés et réutilisés sont très demandés dans les applications industrielles.
Malheureusement, les liens solides formés par les adhésifs conventionnels sont permanents, de sorte que ces adhésifs ne peuvent pas être réutilisés. Dans une étude à paraître dans Advanced Materials, des chercheurs de l'université d'Osaka annoncent l'invention d'un nouvel adhésif polymère réutilisable à l'infini.
Lorsque deux matériaux entrent en contact l'un avec l'autre, il se forme entre eux une zone (appelée "interface") qui contient des molécules des deux matériaux. Lorsque l'interface est large, il est difficile de séparer les matériaux et on considère qu'ils adhèrent fortement l'un à l'autre. L'adhésion entre les matériaux peut être activée et désactivée en introduisant des liaisons réversibles dans cette interface.
Les liaisons réversibles sont des liaisons qui se rompent et se reforment dans des conditions spécifiques. La complexation hôte-invité est une façon de créer des liaisons réversibles. Un "hôte" est généralement une grosse molécule dotée d'une cavité dans laquelle une molécule "invitée" plus petite peut s'insérer, à l'instar d'une serrure et d'une clé. La molécule invitée placée dans l'hôte forme un complexe hôte-invité.
"Les molécules invitées et hôtes doivent pouvoir se déplacer l'une vers l'autre pour que ces complexes se forment, mais les molécules de polymère sont volumineuses et ne peuvent pas se déplacer facilement", explique l'auteur principal Kenji Yamaoka. "La formation de complexes aux interfaces polymère-polymère est donc inefficace, ce qui rend difficile l'obtention d'une adhésion réversible dans les systèmes polymères.
À une température particulière appelée température de transition vitreuse (Tg), des segments de chaînes de polymères passent d'un état de congélation semblable à celui du verre à un état de libre circulation. Plus la température du polymère est élevée au-dessus de la Tg, plus les segments peuvent se déplacer facilement.
L'équipe de recherche a fabriqué deux polymères qui peuvent se lier l'un à l'autre de manière réversible. Les chercheurs ont ajusté la Tg pour aider les polymères à se déplacer librement l'un vers l'autre. Ensuite, pour bien comprendre le mécanisme de l'adhésion réversible, l'équipe a dévié les neutrons de l'interface pour visualiser comment le collage et le décollement se produisaient au niveau moléculaire.
"Nous avons découvert que le contrôle de la température ou l'ajout/le retrait de produits chimiques permet aux complexes de se briser et de se reformer, ce qui entraîne un décollement et une réadhésion à la demande", explique Yoshinori Takashima, auteur principal de l'étude. "Nos résultats sont passionnants car ils pourraient être utiles à de nombreuses industries".
Le nouvel adhésif peut être décomposé à la demande et réutilisé plusieurs fois, ce qui pourrait améliorer le rendement de fabrication des appareils de précision, réduire les coûts et minimiser les déchets. Les recherches de l'équipe intéresseront sans aucun doute les fabricants, mais elles contribueront également à la réduction des déchets et au recyclage.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Kenji Yamaoka, Takuma Wada, Iori Ogasa, Takeru Komyo, Chao Luo, Ryohei Ikura, Masahiro Hino, Masako Yamada, Hideki Seto, Yoshihisa Fujii, Yasutomo Uetsuji, Yoshinori Takashima; "Supramolecular Interface Engineering via Interdiffusion for Reusable and Dismantlable Polymer Adhesion"; Advanced Materials, 2025-10-3
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