Uma equipe de pesquisa coreana afiliada à UNIST apresentou um novo tipo de adesivo subaquático que é mais resistente do que as colas biológicas naturais que os mexilhões normalmente usam para aderir às rochas, navios e criaturas marinhas maiores. Isso tem atraído muita atenção como tecnologia para superar os limites dos adesivos convencionais de base química, que perdem a adesão quando expostos à umidade ou quando reutilizados.

A pesquisa foi liderada pelo Professor Hoon-Eui Jeong na Escola de Engenharia Aeroespacial Mecânica e Nuclear e sua equipe de pesquisa na UNIST. Os resultados deste estudo foram selecionados como capa da edição de dezembro de 2017 da Letras Macro ACS .

A adesão estável entre as superfícies sob condições úmidas tem muitas aplicações práticas, particularmente nas áreas de bioengenharia e medicina, onde a maioria das superfícies estão molhadas. Contudo, limitações em tratamentos de superfície complicados e protocolos caros restringem o uso extensivo desses adesivos de proteínas naturais. Além disso, os adesivos são normalmente permanentes, e, portanto, têm limitações para aplicação como adesivo reversível e reutilizável.

O professor Jeong resolveu esses problemas usando apenas as microestruturas de hidrogel simples. No estudo, a equipe de pesquisa apresentou uma resposta úmida, reconfigurável de forma, e adesivo de hidrogel flexível que exibe forte adesão em ambientes úmidos com base no intertravamento reversível entre matrizes reconfiguráveis ​​de microhook.

Os microhooks do adesivo foram projetados para exibir uma configuração estrutural única com cabeças salientes. A adesão entre as matrizes de microhook intertravados é muito melhorada em condições úmidas por causa da reconfiguração da forma desencadeada por hidratação das microestruturas de hidrogel. Além disso, esta mudança de forma responsiva à água é reversível, e a microestrutura pode recuperar sua forma e tamanho originais após a remoção da água por secagem.

"Esses adesivos assumem a forma de filmes finos e flexíveis com bioinspiração, micropilares em forma de cogumelo espalhados uniformemente na superfície da microestrutura, "diz Hyun-Ha Park no programa de Ph.D. em Engenharia Mecânica, o primeiro autor do estudo. "Quando as matrizes interligadas são expostas à água, uma expansão de volume notável de uma transformação de forma correspondente dos micro-ganchos de hidrogel ocorreu pelo inchaço do hidrogel, resultando em um aumento significativo da adesão úmida nas direções de cisalhamento e normal. "

A equipe de pesquisa observa, "Em contraste com outros sistemas de ligação úmida, o mecanismo de intertravamento atual não envolve nenhum tratamento de superfície complicado ou porções químicas, permitindo, assim, uma rota simples, porém eficiente, para uma adesão úmida forte e reversível de maneira econômica. "

"A superfície dos adesivos químicos convencionais amolece ou se dissolve quando exposta à umidade ou água, o que pode levar a uma diminuição significativa na força de ligação adesiva ou perda de adesão ao longo do tempo, "diz o professor Jeong." Em contraste com outros sistemas de ligação úmida, o mecanismo de intertravamento atual não envolve nenhum tratamento de superfície complicado ou porções químicas, permitindo, assim, uma rota simples, porém eficiente, para uma adesão úmida forte e reversível de maneira econômica. "

"Este adesivo de intertravamento de hidrogel reversível e responsivo a úmido pode servir como um adesivo úmido robusto e versátil para uma ampla gama de aplicações que requerem uma adesão forte e estável sob diversas condições úmidas, "O professor Jeong acrescenta.