Supercola é incrivelmente útil - até você acabar preso ao seu projeto de artesanato. Mas um novo adesivo inventado por cientistas da Universidade da Pensilvânia é tão forte quanto a supercola padrão, e muito mais indulgente. O adesivo, baseado em limo de caracol, pode ser desanexado e recolocado repetidamente sem perder sua força, e pode salvar os fabricantes de erros caros.

A humanidade vem procurando a melhor maneira de manter duas coisas juntas há muito tempo. Já em 200, 000 anos atrás, os humanos estavam fazendo alcatrão pegajoso queimando cuidadosamente a casca de bétula em um processo demorado. Quase 4, 000 anos atrás, os antigos egípcios ferviam partes de animais para fazer as primeiras colas líquidas. As colas à base de borracha foram inventadas em 1830, com a supercola moderna chegando às prateleiras das lojas de conveniência em 1958. Mas todos esses adesivos vêm com uma desvantagem frustrante:eles podem ser fortes e permanentes, como supercola, ou reutilizável, mas não muito pegajoso, como Post-its.

Agora, uma equipe liderada por Shu Yang, professor de ciência de materiais e engenharia na Penn, conseguiu combinar as melhores propriedades de ambos.

Yang compartilhou suas descobertas em um novo estudo publicado na semana passada no Proceedings of the National Academy of Sciences . Apenas dois pedaços do tamanho de um selo do adesivo de Yang foram suficientes para segurar facilmente o peso de uma pessoa de 160 libras, o estudo disse.

Chamado PHEMA, após sua composição química (polihidroxietilmetacrilato), é tão eficaz que, no início, Yang teve problemas para medir sua força. “Achei muito forte, mas eu não sabia o quão forte, ", disse ela. A resistência de um adesivo é medida puxando-se até que o acessório se quebre.

"Meu aluno levou mais de um ano para medi-lo, "disse Yang. Mesmo um estudante de pós-graduação, Jason Jolly, intensificou-se para provar a força do adesivo - suspendendo-se no ar. No fim, a equipe teve que projetar tiras feitas de Kevlar - o material usado em coletes à prova de balas - para separar o PHEMA.

Mas o que destaca o PHEMA é que sua viscosidade pode ser desligada e ligada novamente. O adesivo mantém-se firme quando seco, mas adicione um pouco de água e dentro de alguns minutos, PHEMA separa, pronto para ser reutilizado.

"Ser capaz de deixar ir - isso é um grande negócio, "disse Andrew Smith, professor de biologia no Ithaca College em Nova York, que desenvolveu uma cola médica à base de lodo de lesma, e não participou do estudo. "Temos cola muito boa para certas coisas. Os desafios (incluem) quando você precisa de algo que é reversível."

As habilidades do PHEMA vêm do fato de que não é um líquido, como cola, mas um hidrogel, como os encontrados em gelatina ou lentes de contato gelatinosas. "Os hidrogéis são macios, materiais moles .... Se imerso em água, eles sugam água, "disse Yang. E quando um hidrogel seca, fica rígido.

Quando mole e molhado, PHEMA é capaz de se encaixar nas ranhuras e imperfeições microscópicas que estão em todas as superfícies, até mesmo materiais aparentemente lisos como o vidro. A secagem bloqueia PHEMA contra essas ranhuras, prendendo-o à superfície.

Contudo, antes de tentar pendurar no teto usando Jell-O, Yang explicou que PHEMA é único:"Quando você seca (um hidrogel), eles normalmente encolhem. Nosso material não. "

Embora a ideia de uma supercola reversível seja nova para os humanos, Os caracóis têm feito algo semelhante há milhões de anos. "Alguns caracóis se prendem a uma árvore com (uma estrutura chamada) seu epifragma ... Pode ser preso com tanta força que você não consegue puxá-lo com a mão - você precisa de um cinzel." disse Gary Rosenberg, curador de moluscos da Academia de Ciências Naturais da Universidade Drexel. Uma vez que chove, os caracóis se destacam e continuam rastejando.

Apenas alguns caracóis produzem epifragmas. Um exemplo famoso é Helix aspersa, o caracol comido na culinária francesa como "escargot". Filadélfia pode até ser capaz de ver essa habilidade por si mesmos. Várias espécies de caramujos Polygyridae foram relatados na região, de acordo com o aplicativo de ciência cidadã iNaturalist, e todos podem fazer uma cola de hidrogel que funciona exatamente como o PHEMA de Yang.

PHEMA, ou outros adesivos semelhantes, pode um dia fazer parte do nosso dia a dia. Elliot Hawkes, professor assistente de engenharia mecânica na Universidade da Califórnia, Santa Barbara, sugere que PHEMA pode ser útil em casa, especialmente para pendurar decorações. "O drywall pintado é um desafio para adesivos secos, devido à sua ligeira aspereza. Essa tecnologia pode ser uma boa solução, dependendo se isso iria descolorir sua parede, ", disse ele em um comunicado enviado por e-mail. Hawkes não estava envolvido no estudo PHEMA.

Quanto a Yang, ela acha que PHEMA será incrivelmente útil para manufatura pesada, como a montagem do carro. Ao usar o adesivo reversível para testar como as peças se encaixam, PHEMA permitirá que os trabalhadores da montagem verifiquem e substituam os componentes defeituosos antes que seja tarde demais.

Smith concordou que esses aplicativos parecem "bastante plausíveis, "mas adverte que porque PHEMA precisa de água, não será uma boa opção para muitos setores. E uma vez que PHEMA se desprende quando molhado, a cola não agüenta em ambientes úmidos.

Para contornar essa limitação, Yang's team wants to develop a new version that switches on and off based on specific chemicals, electricity, or heat, instead of water.

This next innovation may already be out there in nature. Snails, slugs, mussels, geckos, polvos, and even cockroaches are being studied for the way they can stick to things. "There's a lot of animals that produce glues with lots of unusual properties, " said Smith. "You're getting adhesives designed for all sorts of situations, with lots of variation that can inspire us."

©2019 The Philadelphia Inquirer
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