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La cinta adhesiva reutilizable podría sostener su televisor
Durante años, los científicos han intentado fabricar adhesivos fuertes y reutilizables imitando las estructuras microscópicas parecidas a pelos en los dedos de los gecos que le dan al lagarto su capacidad de trepar. Pero esas estructuras son difíciles de hacer, lo que limita el tamaño de los adhesivos a unos pocos centímetros. Ahora, investigadores de la Universidad de Massachusetts, Amherst, han ideado una estructura diferente inspirada en los gecos que funciona incluso mejor. Han creado una tela adhesiva reutilizable que se puede fabricar fácil y económicamente decenas de centímetros de ancho y es tres veces más resistente que los pies de gecko.
Cinta adhesiva de encendido y apagado: Una almohadilla adhesiva de 100 centímetros cuadrados hecha de tela de fibra de carbono y polímero de poliuretano sujeta pesos de 135 kilogramos a un panel de vidrio. El parche se puede quitar y reutilizar fácilmente.
Parches del tamaño de una mano del material se adhieren al vidrio liso incluso cuando tienen 300 kilogramos de peso, informan los investigadores en la revista. Materiales avanzados. Esto es mucho más de lo que puede contener cualquier otro adhesivo reversible, dicen. Las almohadillas se pueden despegar y reutilizar más de 100 veces. Dichos materiales podrían usarse para sujetar televisores a una pared, hacer robots que se escabullen en paredes y ventanas, y unir partes de computadoras y automóviles.
Un buen adhesivo necesita dos rasgos contradictorios, dice Ali Dhinojwala , profesor de ciencia de polímeros en la Universidad de Akron en Ohio. Debe ser suave para que se adapte a la superficie, pero también lo suficientemente rígido para soportar el peso. Las fibras de los dedos de los pies de gecko se ajustan perfectamente: están hechas de una proteína fuerte, pero son lo suficientemente delgadas como para doblarse y hacer un estrecho contacto con la superficie. Es por eso que Dhinojwala y otros han tratado de emular los intrincados pelos de los dedos usando nanotubos de carbon y polímeros .
Los investigadores de la UMass han adoptado un enfoque más simple. Depositan una fina capa de polímero gomoso sobre una tela hecha de fibras de carbono rígidas. El polímero se adapta muy de cerca a una superficie, adhiriéndose a ella debido a una fuerza de atracción reversible conocida como fuerza de van der Waals, que también ayuda a que los pelos de los dedos de los gecos se adhieran a cualquier superficie.
La tela rígida es la clave de la fuerza adhesiva del material, dice el biólogo de UMass Duncan Irschick , quien estuvo involucrado en el nuevo trabajo. La tela de un milímetro de espesor tiene una fuerza de adherencia de aproximadamente 30 newtons por centímetro cuadrado: tres veces la fuerza de los dos pies delanteros de un gecko. Eso sigue siendo solo alrededor de un tercio de la resistencia de los adhesivos hechos de nanotubos de carbono, pero la nueva tela es mucho más fácil y barata de fabricar en tamaños más grandes. Los investigadores demostraron que se puede usar para fijar un televisor de 42 pulgadas a una superficie de vidrio, y que también se puede levantar con un suave tirón y reutilizar una y otra vez sin dejar ningún residuo.
Dhinojwala dice que el trabajo es un concepto emocionante que une la adhesión similar a un gecko con las cintas adhesivas convencionales. Sin embargo, dice, los investigadores deben demostrar que su nuevo material puede adherirse a más superficies que el vidrio y que puede soportar grandes pesos durante mucho tiempo.
Alfred Crosby , profesor de ingeniería y ciencia de polímeros de la UMass que dirige el nuevo trabajo, dice que el diseño del adhesivo debería funcionar en una variedad de superficies. Los investigadores planean demostrar eso pronto y comercializar el adhesivo.