Esses dois hidrogéis, aderiu com uma solução aquosa de cadeias de polímero, se desfaça facilmente na presença de luz ultravioleta. Crédito:Imagem / Zhigang Suo / Harvard SEAS
Tirar um band-aid em breve pode ser muito menos doloroso.
Pesquisadores da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas de Harvard John A. Paulson (SEAS) e da Universidade Xi'an Jiaotong na China desenvolveram um novo tipo de adesivo que pode aderir fortemente a materiais úmidos - como hidrogel e tecido vivo - e ser facilmente destacado com uma frequência específica de luz.
Os adesivos podem ser usados para prender e destacar curativos para feridas sem dor, dispositivos de entrega transdérmica de drogas, e robótica vestível.
O artigo é publicado em Materiais avançados .
"A forte adesão geralmente requer ligações covalentes, interações físicas, ou uma combinação de ambos, "disse Yang Gao, primeiro autor do artigo e pesquisador da Universidade Xi'an Jiaotong. "A adesão por meio de ligações covalentes é difícil de remover e a adesão por meio de interações físicas geralmente requer solventes, o que pode ser demorado e prejudicial ao meio ambiente. Nosso método de usar a luz para desencadear o descolamento é não invasivo e indolor. "
O adesivo usa uma solução aquosa de cadeias de polímero espalhadas entre dois, materiais não pegajosos - como geleia entre duas fatias de pão. Por conta deles, os dois materiais aderem mal, mas as cadeias de polímero atuam como uma sutura molecular, costurar os dois materiais juntos formando uma rede com as duas redes de polímero preexistentes. Este processo é conhecido como entrelaçamento topológico.
Quando exposto à luz ultravioleta, a rede de pontos se dissolve, separando os dois materiais.
Os pesquisadores, liderado por Zhigang Suo, o Allen E. e Marilyn M. Puckett Professor de Mecânica e Materiais na SEAS, aderência e desprendimento testados em uma variedade de materiais, colagem de hidrogéis; hidrogéis e tecido orgânico; elastômeros; hidrogéis e elastômeros; e hidrogéis e sólidos inorgânicos.
"Nossa estratégia funciona em uma variedade de materiais e pode permitir amplas aplicações, "disse Kangling Wu, co-autor e pesquisador principal da Universidade Xi'an Jiaotong na China.
Esses dois hidrogéis, aderiu com uma solução aquosa de cadeias de polímero, se desfaça facilmente na presença de luz ultravioleta. Crédito:Zhigang Suo / Harvard SEAS
Enquanto os pesquisadores se concentraram em usar a luz ultravioleta para desencadear o desprendimento, seu trabalho sugere a possibilidade de que o polímero de costura pode se desprender com luz infravermelha próxima, um recurso que pode ser aplicado a uma série de novos procedimentos médicos.
"Na natureza, materiais úmidos não gostam de aderir, "disse Suo." Descobrimos uma abordagem geral para superar este desafio. Nossas suturas moleculares podem aderir fortemente a materiais úmidos. Além disso, a forte adesão pode se tornar permanente, transitório, ou destacável sob demanda, em resposta a uma sugestão. Então, como vemos isso, a natureza está cheia de lacunas, esperando para ser costurado. "