Os cientistas desenvolveram uma nova estrutura adesiva que melhora a adesão, mesmo em superfícies ásperas. A adesão ocorre sempre que os componentes industriais são movidos sem deixar resíduos. Mas as superfícies desses objetos nunca são completamente lisas. Mesmo as superfícies que parecem lisas ao olho humano tendem a ser ásperas quando observadas ao microscópio. Cientistas do Instituto Leibniz de Novos Materiais desenvolveram uma nova estrutura adesiva garantindo a adesão, mesmo para esses tipos de superfícies ásperas. Eles determinaram que a combinação de materiais duros e macios adere significativamente melhor a superfícies ásperas em comparação com estruturas produzidas a partir de apenas um único material macio.

Como resultado, os processos de manuseio industrial podem ser melhorados e tornados mais seguros. Adicionalmente, os materiais são promissores para aplicações na pele, como tampas de feridas autoadesivas ou "vestíveis - computadores em rede que podem ser aplicados diretamente na pele. Os cientistas apresentaram suas descobertas em Materiais Aplicados e Interfaces .

Como parte de suas investigações, os cientistas pesquisadores desenvolveram pilares de dois milímetros como um sistema modelo e os colocaram em contato com superfícies ásperas. Ele usou a força necessária para retirar o pilar novamente como medida de adesão. “Os pilares que usamos eram feitos de um material duro, mas suas extremidades tinham uma camada de plástico macio. A fim de descascar este pilar, precisávamos aplicar uma força cinco vezes maior em comparação com a remoção de um pilar composto inteiramente de material macio. Portanto, claramente adere melhor, "explica René Hensel, o Chefe Adjunto da divisão do programa de Microestruturas Funcionais.

Os cientistas pesquisadores estabeleceram que a qualidade da adesão corresponde à maciez e finura do revestimento aplicado nas pontas dos pilares. Quanto mais macio for o material, melhor será sua capacidade de adaptação a superfícies ásperas. O fato de a força adesiva estar correlacionada com a espessura do revestimento anda de mãos dadas com a formação retardada de rachaduras durante o contato:A estrutura adesiva se desprende da superfície sempre que uma rachadura se forma. Essas rachaduras demoram mais para se formar devido aos picos de tensão reduzidos. Como resultado, trincas e descolamento ocorrem apenas sob cargas mais altas. "Surpreendentemente, quanto mais fino for o revestimento, quanto mais pronunciado este fenômeno, "acrescenta Hensel. A adesão também é afetada pela forma - como dois materiais de dureza variável são combinados. Uma camada limite arredondada entre os dois materiais melhora a adesão. Isso também parece afetar a formação de rachaduras.

A espessura do revestimento macio deve corresponder simultaneamente ao grau de aspereza:"A superfície do papel de parede de aparas de madeira é muito mais áspera do que a pele, por exemplo, então, para que algo adira ao papel de parede de aparas de madeira, um revestimento macio muito mais espesso deve ser selecionado em comparação com a adesão à pele, "diz Hensel. Os cientistas estão atualmente muito interessados ​​na adesão à pele. Isso é central para pesquisas futuras, pois parece desempenhar um papel particularmente importante no desenvolvimento de" vestíveis ", bem como no tratamento de feridas.