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Super Velcro
Los investigadores de General Motors han creado un adhesivo extremadamente fuerte que se deshace cuando se calienta. El adhesivo es 10 veces más pegajoso que el Velcro y los pegamentos reutilizables inspirados en los gecos que muchos grupos de investigación han estado tratando de perfeccionar.
Superpegamento reutilizable: Una imagen de microscopio de fuerza atómica muestra la superficie de un polímero con memoria de forma que ha sido tratado para hacer un adhesivo reutilizable fuerte. Dos piezas del polímero se pegan juntas cuando se calientan, permanecen pegadas cuando se enfrían y se separan cuando se calientan nuevamente.
Los polímeros del pegamento se unen entre sí en cuestión de minutos cuando se calientan inicialmente. Por lo tanto, cuando se calientan dos piezas de los materiales adhesivos, se adhieren fuertemente. Una vez pegados, se necesita mucha fuerza para despegar los polímeros entre sí, pero se deshacen fácilmente cuando se calientan nuevamente. Los investigadores pudieron unir y separar los polímeros dos veces antes de perder un tercio de la fuerza adhesiva, según unLangmuirartículo publicado en línea.
Puede pensar en el material como un Velcro químico, diceTao Xie, un científico de polímeros que dirige el trabajo en el Centro de Investigación y Desarrollo de GM en Warren, MI. Aquí la ventaja es que la unión es casi tan buena como el adhesivo curable de base líquida con el que estamos más familiarizados.
El adhesivo puede dar lugar a que los coches sean fáciles y baratos de personalizar. Xie prevé parachoques de automóviles intercambiables y molduras en diferentes colores. Los clientes incluso podían especificar dónde querían colocar su radio, sistema GPS o portavasos.
Mark Geoghegan, que estudia adhesivos reversibles en la Universidad de Sheffield en el Reino Unido, dice que los adhesivos fuertes e intercambiables podrían facilitar el reciclaje de computadoras y dispositivos electrónicos, si estos adhesivos se usaran para pegarlos. Desarmar estructuras complicadas para reutilizarlas al final de la vida útil del dispositivo original no es trivial si su producción original involucró soldadura, dice.
El pegamento podría utilizarse en cualquier aplicación que requiera una unión fuerte pero modificable, como muebles, juguetes y edificios. Geoghegan imagina oficinas o habitaciones de hotel que podrían adaptarse para acomodar a una persona discapacitada. O, sugiere, Imagine una gira de U2, donde los decorados se montan y desmontan a diario. Puede resultar más fácil utilizar un adhesivo reversible de alta resistencia que utilizar tornillos.
El nuevo material está hecho de un polímero con memoria de forma, un plástico duro que se vuelve gomoso cuando se calienta por encima de cierta temperatura, 68 ºC en este caso. Los investigadores injertan una sola capa de un polímero ramificado en la superficie del polímero con memoria de forma. El polímero ramificado contiene moléculas que forman estrechos enlaces de hidrógeno entre sí.
Las moléculas no se contactan bien entre sí si dos piezas del polímero rígido con memoria de forma se presionan una contra la otra, dice Xie. Entonces los calentamos y luego los presionamos juntos, por lo que es como presionar gomas juntas para que el contacto [molecular] sea bueno. Como resultado, millones de moléculas de enlace de hidrógeno se conectan entre sí, uniendo las dos piezas de polímero. Las superficies permanecen pegadas cuando el polímero se enfría y se endurece.
La fuerza adhesiva del material es de 700 newtons por centímetro cuadrado. El mejor pegamento de gecko, por el contrario, puede soportar una fuerza de 100 newton antes de deshacerse. La fuerza de adhesión es bastante fuerte y la reversibilidad del sistema es intrigante, diceJeffrey Karp, bioingeniero de la División de Ciencias y Tecnología de la Salud de Harvard-MIT que ha desarrollado adhesivos médicos inspirados en los gecos. Sin embargo, agrega, el calor que requiere puede limitar su aplicación.
Anand Jagota, profesor de ingeniería química en la Universidad de Lehigh, dice que, si bien la resistencia del pegamento es muy prometedora para aplicaciones de reciclaje y fabricación sostenible, todavía no lo llamaría un verdadero adhesivo reutilizable. Debería poder usar un verdadero pegamento reversible cientos de veces sin perder sus propiedades.