Due toppe delle dimensioni di un francobollo di una super colla rimovibile e riutilizzabile che rispecchia le proprietà della melma di lumaca sono abbastanza forti da sospendere un uomo di 192 libbre da un'imbracatura, secondo un nuovo studio pubblicato negli Atti della National Academy of Sciences .
L'idrogel, sostanza a base di polimeri, sviluppato da ricercatori dell'Università della Pennsylvania, del Korea Institute of Science and Technology e Lehigh University, elude il problema posto dalla maggior parte delle colle. Come spiega Matt Kennedy per New Atlas, gli adesivi tendono ad essere rimovibili, piuttosto riutilizzabili e abbastanza deboli, oppure molto forti ma completamente irreversibili. La colla ispirata alle lumache rappresenta il meglio di entrambi i mondi, offrendo forza e riusabilità o reversibilità impressionanti.
Secondo Tom Whipple del Times, le lumache secernono un muco appiccicoso quando viaggiano da un punto all'altro. Questa melma consente ai molluschi di rimanere saldamente attaccati alle superfici, tra cui rocce, soffitti e pareti, mentre scivolano via. Si indurisce ogni volta che le lumache si fermano per un lungo periodo di tempo, bloccando gli animali in posizione con una forza immensa, ma si ammorbidisce facilmente quando sono pronti per continuare il loro viaggio. Oltre a mantenere le lumache saldamente fissate alle superfici, questo adesivo temporaneo, noto come epifragma, trattiene l'umidità e impedisce che i loro corpi si secchino.
Ryan F. Mandelbaum di Gizmodo scrive che l'idrogel di poliidrossietilmetacrilato (PHEMA) degli scienziati imita l'epifragmo indurendosi quando essiccato e ammorbidito, conforme agli "angoli microscopici e fessure di una superficie", quando reidratato con acqua.
"È come quei giocattoli per l'infanzia che si gettano sul muro e si attaccano", dice l'autore principale dello studio Shu Yang dell'Università della Pennsylvania in un comunicato stampa. “Questo perché sono molto morbidi. Immagina un foglio di plastica su un muro; si stacca facilmente. Ma le cose morbide si conformeranno alle cavità. "
Fondamentalmente, aggiunge Yang, PHEMA - a differenza della maggior parte dei materiali - non si restringe mentre si asciuga. Invece, la colla si indurisce semplicemente nelle cavità presenti su una superficie, rimanendo "conforme" e mantenendo la sua presa.
Come note di esempio Ian per il Guardian, il team ha testato la sostanza con l'aiuto di piccoli wafer rivestiti in PHEMA dotati di canali che consentono l'ingresso e l'uscita dell'acqua. La colla ha agito come un forte adesivo quando essiccata all'aria naturalmente o riscaldata per accelerare il processo, ma facilmente staccabile con "uno spruzzo di acqua ben posizionato". Incredibilmente, i ricercatori hanno scoperto che PHEMA era abbastanza resistente da attaccare e staccare le ali di farfalla senza infliggere qualsiasi danno.
Secondo il comunicato stampa, lo studente laureato dell'Università di Pennsylvania e co-primo autore Jason Christopher Jolly si sono offerti volontari per dimostrare la forza di PHEMA sospendendosi da un'imbracatura trattenuta da due piccoli cerotti adesivi. Come visto in un video che accompagna il documento, la colla conteneva facilmente il Jolly da 192 libbre, sostenendo il suo peso per diversi secondi.
Nel complesso, PHEMA ha dimostrato di essere 89 volte più forte dell'adesione del geco, una tecnica ispirata ai piedi aderenti della lucertola e, fino ad ora, il modello dominante della natura per gli adesivi reversibili. Era anche in grado di sopportare forze sette volte il limite del velcro più forte.
Andando avanti, i ricercatori sperano di utilizzare la loro creazione come punto di partenza per lo sviluppo di colle non a base d'acqua. Sebbene un giorno PHEMA potesse essere utilizzato nell'assemblaggio industriale, nei sistemi di robotica e persino negli oggetti di uso quotidiano come buste riutilizzabili, il fatto che la sua reversibilità sia controllata dall'acqua significa che probabilmente non verrà utilizzato nella produzione pesante in qualunque momento presto. Tuttavia, è possibile che la colla ispirata alle lumache possa spianare la strada agli adesivi reversibili che rispondono a segnali come pH, sostanze chimiche, luce, calore ed elettricità.
