Новый клей остается прочным в большом диапазоне температур
Исследователи из Китая разработали новый мощный клей, который хорошо сцепляется при экстремальных температурах, от глубокой заморозки жидким азотом до изнуряющей температуры духовки. Более того, его можно разбить на составные части и использовать повторно без потери прочности.
Новый клей принадлежит к классу супрамолекулярных клеев, которые состоят из молекулярных компонентов, специально разработанных для самосборки в прочные связи во время отверждения. Один компонент представляет собой кольцеобразную молекулу, называемую краун-эфиром, который может оборачивать второй компонент, небольшой белок, вырабатываемый бактериями.
Когда они объединяются и смесь нагревается, краун-эфир плотно прилипает к поверхности белка, укрепляя связь за счет нескольких молекулярных взаимодействий, включая их противоположные заряды.
Команда ученых описала это как «сваривание» молекул вместе, что дает им невероятно прочную взаимосвязанную структуру.
Получается невероятно мощный клей. Исследователи проверили это, склеив стальные пластины вместе, и обнаружили, что они могут выдерживать усилие сдвига до 22 мегапаскалей.
Наиболее впечатляюще то, что эта сила работала не только при комнатной температуре, но и в любом диапазоне от -196 ° C до 200 ° C. Клей оказался многообещающим и на других материалах, и даже работал под водой.
Ученые объясняют успех клея отчасти сильными надмолекулярными взаимодействиями. Прочная связь вытесняет воду из белка, а это значит, что при понижении температуры кристаллы льда не могут образоваться и расколоть материал, как это часто бывает с другими клеями. Это также может помочь объяснить, почему он работает под водой.
В качестве дополнительного бонуса эти блокирующие компоненты могут быть демонтированы по требованию и переработаны, при этом клей второго поколения демонстрирует в основном ту же прочность.
Исследователи говорят, что этот супрамолекулярный клей может быть особенно полезен для вещей, которые будут сталкиваться с большими колебаниями температуры во время использования, например, в космических кораблях.
Исследование было опубликовано в журнале Angewandte Chemie.