211service.com
Återanvändbar tejp kan hålla upp din TV
I flera år har forskare försökt göra starka, återanvändbara lim genom att efterlikna de mikroskopiska hårliknande strukturerna på geckotår som ger ödlan dess klättringsförmåga. Men dessa strukturer är svåra att göra, vilket begränsar limmens storlek till några centimeter. Nu har forskare från University of Massachusetts, Amherst, kommit på en annan gecko-inspirerad struktur som fungerar ännu bättre. De har skapat ett återanvändbart självhäftande tyg som enkelt och billigt kan göras tiotals centimeter brett och som är tre gånger starkare än geckofötter.
På-av tejp: En självhäftande kudde på 100 kvadratcentimeter gjord av kolfibertyg och polyuretanpolymer fäster 135 kilos vikter på en glaspanel. Plåstret kan enkelt tas bort och återanvändas.
Handstora fläckar av materialet klamrar sig fast vid slätt glas även när de håller 300 kg vikt, rapporterar forskarna i tidskriften Avancerade material. Detta är mycket mer än något annat vändbart lim kan hålla, säger de. Kuddarna kan dras av och återanvändas över 100 gånger. Sådana material skulle kunna användas för att fästa TV-apparater på en vägg, göra robotar som rullar upp väggar och fönster och håller ihop dator- och bildelar.
Ett bra lim behöver två motstridiga egenskaper, säger Ali Dhinojwala , professor i polymervetenskap vid University of Akron i Ohio. Den måste vara mjuk så att den kan anpassa sig efter en yta, men också styv nog att hålla vikten. Fibrerna på geckotår passar till räkningen: de är gjorda av ett starkt protein, men är tillräckligt tunna för att böjas och få nära ytkontakt. Det är därför Dhinojwala och andra har försökt efterlikna de intrikata tåhåren med hjälp av kolnanorör och polymerer .
UMass-forskarna har tagit ett enklare tillvägagångssätt. De lägger ett tunt gummiartat polymerskikt på ett tyg tillverkat av styva kolfibrer. Polymeren överensstämmer mycket nära en yta och klibbar till den på grund av en reversibel attraktionskraft som kallas van der Waals-kraften, som också hjälper geckotåhåren att hålla sig fast vid vilken yta som helst.
Det styva tyget är nyckeln till materialets vidhäftningsstyrka, säger UMass-biolog Duncan Irschick , som var involverad i det nya arbetet. Det millimetertjocka tyget har en stickkraft på cirka 30 newton per kvadratcentimeter: tre gånger styrkan på en geckos främre två fot. Det är fortfarande bara ungefär en tredjedel så starkt som lim gjorda av kolnanorör, men det nya tyget är mycket enklare och billigare att göra i större storlekar. Forskarna visade att den kan användas för att fästa en 42-tums TV på en glasyta, och att den också kan lyftas av med ett försiktigt drag och återanvändas om och om igen utan att lämna några rester.
Dhinojwala säger att arbetet är ett spännande koncept som överbryggar geckoliknande vidhäftning med konventionella klibbiga tejper. Men, säger han, forskarna måste visa att deras nya material kan fastna på fler ytor än glas – och att det kan hålla stora vikter under lång tid.
Alfred Crosby , en UMass polymervetenskaps- och ingenjörsprofessor som leder det nya arbetet, säger att limdesignen verkligen borde fungera på en mängd olika ytor. Forskarna planerar att visa det snart och kommersialisera limmet.