Negócio pegajoso: Um adesivo "stick-peel-reuse" baseado na química de chave e fechadura
Os investigadores inventam um adesivo polimérico reutilizável que pode ser colado e removido a pedido
Anúncios
Se alguma vez sentiu a frustração de tentar voltar a colar uma nota autocolante usada, compreenderá o desafio da adesão reversível. As colas que podem aderir fortemente às superfícies, ser removidas e depois reutilizadas são muito procuradas para aplicações industriais.
Infelizmente, as fortes ligações formadas pelas colas convencionais são permanentes, pelo que estas colas não podem ser reutilizadas. Mas agora, num estudo a ser publicado na revista Advanced Materials, investigadores da Universidade de Osaka relatam a invenção de um novo adesivo polimérico que pode ser reutilizado repetidamente.
Quando dois materiais entram em contacto um com o outro, forma-se entre eles uma região (chamada "interface") que contém moléculas de ambos os materiais. Quando a interface é larga, é difícil separar os materiais e considera-se que estes aderem fortemente um ao outro. A adesão entre materiais pode ser activada e desactivada através da introdução de ligações reversíveis nesta interface.
As ligações reversíveis são ligações que se quebram e reformam em condições específicas. A complexação hospedeiro-hóspede é uma forma de criar ligações reversíveis. Um "hospedeiro" é normalmente uma molécula grande com uma cavidade na qual pode caber uma molécula "hóspede" mais pequena, de forma análoga a uma fechadura e uma chave. A molécula hóspede, por sua vez, é colocada no hospedeiro, formando um complexo hospedeiro-hóspede.
"As moléculas hóspede e hospedeira têm de ser capazes de se mover uma em direção à outra para que estes complexos se formem, mas as moléculas de polímero são volumosas e não se podem mover facilmente", explica o autor principal Kenji Yamaoka. "Assim, a formação de complexos nas interfaces polímero-polímero é ineficaz, o que dificulta a criação de uma adesão reversível nos sistemas poliméricos".
A uma temperatura especial designada por temperatura de transição vítrea (Tg), os segmentos das cadeias de polímeros passam de um estado vítreo congelado para um estado de movimento livre. Quanto mais elevada for a temperatura do polímero acima da Tg, mais facilmente os segmentos se podem mover.
A equipa de investigação fabricou dois polímeros que podem ligar-se reversivelmente uns aos outros. Os investigadores ajustaram a Tg para ajudar os polímeros a moverem-se livremente um em direção ao outro. Em seguida, para compreender plenamente o mecanismo subjacente à adesão reversível, a equipa desviou neutrões da interface para visualizar a forma como a colagem e a descamação ocorriam a nível molecular.
"Descobrimos que o controlo da temperatura ou a adição/remoção de produtos químicos permite que os complexos se quebrem e se reformem, resultando em descamação e readesão a pedido", afirma Yoshinori Takashima, autor sénior. "As nossas descobertas são empolgantes porque isto seria útil para muitas indústrias".
O novo adesivo pode ser decomposto a pedido e reutilizado várias vezes, o que pode melhorar o rendimento do fabrico de dispositivos de precisão, reduzir os custos e minimizar os resíduos. A investigação da equipa será, sem dúvida, de interesse para os fabricantes, mas também ajudará na redução e reciclagem de resíduos.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
Publicação original
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
Outras notícias do departamento ciência
