Новости химической науки > Новый подход к изготовлению жидкого мрамора

Исследователи из Японии разработали адгезивный материал, который изначально является порошкообразным, однако трансформируется в клейкое вещество, способное достигать труднодоступных мест при увеличении давления. Новый материал может оказаться полезным для применения в технологии «жидкий мрамор».

Под жидким мрамором подразумеваются жидкие капли миллиметрового размера, которые при обработке гидрофобным составом теряют свою влагу. Отверждающиеся под давлением клеевые материалы [pressure-sensitive adhesives (PSA)] (контактные клеи) представляют собой вязкоэластичные полимеры, которые приклеиваются к твердой поверхности за счет сил Ван-дер-Ваальса. Этот тип клеевых материалов используется для изготовления липкой ленты, стикеров, ярлычков, а также других материалов и изделий, которые можно использовать для склеивания. Тем не менее, недостатком контактных клеев является сложность их хранения, связанная с их чрезвычайной липкостью.

Комбинируя две технологии – жидкого мрамора и контактных клеев, Сюджи Фуджи (Syuji Fujii) и его коллеги из Технологического Института Осака разработали жидкий мрамор, который состоит из мягких частиц поли(n-бутилакрилатного) латексного полимера, формирующего липкую полимерную оболочку вокруг гидрофобной наночастицы из карбоната кальция. Изначально такие частицы мрамора не демонстрируют адгезионных свойств, но при приложении сдвига напряжения (достаточно приложения давления в течение 1-30 секунд, которое можно создать, сжимая большой и указательный пальцы) происходит сдвиг наночастиц, и материал приобретает адгезивные свойства.

Под давлением порошок из частиц жидкого мрамора приобретает адгезивные свойства. (Рисунок из Mater. Horiz., 2015, DOI: 10.1039/c5mh00203f)

Как рассуждает Фуджи, адгезия является важной технологией во все времена и для всех цивилизаций. Будь то строительство Вавилонской башни или производство смартфонов – технологии клеевых композиций абсолютно необходимы. По словам Фуджи, технологии могут приходить и уходить, трансформироваться, а мода на клеящие композиции остается всегда.

Благодаря тому, что порошок нового контактного клея может быть распределен в любые области и активирован обычным сжатием, данная технология позволяет избавиться от тех неудобств, которые традиционно связаны с применением других контактных клеев. Фуджи говорит, что новый состав пригодиться везде, где необходимо склеивать друг с другом детали сложной формы – это может оказаться полезным для автомобильной, аэрокосмической и электронной промышленности, а также любой другой технологии, где необходимо что-то склеить. Он уверен, что новый порошок может применяться для склеивания деталей, которые невозможно будет склеить иными способами.

Комментируя новую разработку, Глен МакХейл (Glen McHale), эксперт по физике материалов и прикладной физике из Университета Нортумбрии, проводит параллели с живой природой: известно, что некоторые виды тли избавляются от медвяной росы, в которой они запросто могут утонуть, инкапсулируя эту вязкую жидкость в гидрофобный порошок и создавая шарик, который просто можно откатить в сторону. По словам британского ученого, использование биомиметического подхода, работающего по тому же принципу, является фантастическим примером эксплуатации идей живой природы.

Источник: Mater. Horiz., 2015, DOI: 10.1039/c5mh00203f

метки статьи: #бытовая химия, #нанотехнологии, #новые материалы, #химия полимеров