Com um pequeno golpe de eletricidade, engenheiros biomédicos da Universidade Tecnológica de Michigan transformam um protótipo de cola inteligente subaquática de pegajoso em não em sete segundos.

Ligar e desligar a adesão é o que torna uma cola inteligente. Uma coisa é fazer isso ao ar livre e outra debaixo d'água. Inspirado pela natureza, os catecóis são compostos sintéticos que imitam as proteínas úmidas, mas ainda pegajosas, secretadas pelos mexilhões e prometem adesivos inteligentes que funcionam na água. A tecnologia pode ajudar com cola subaquática, curativos, fixações protéticas ou até mesmo confecção de peças automotivas e em outras manufaturas.

Bruce Lee, professor associado de engenharia biomédica na Michigan Tech, faz parte do Programa de Jovens Investigadores (YIP) do Office of Naval Research (ONR) e mostrou como usar o pH para fazer adesivos subaquáticos inteligentes. Junto com o pesquisador de doutorado Saleh Akram Bhuiyan, Lee desenvolveu um novo método usando uma corrente elétrica para desligar a adesão de um material contendo catecol.

As descobertas da equipe surgiram no Jornal da American Chemical Society e detalhou a parte mais complicada do processo - criando um teste de mecânica de contato repetível que pode medir a adesão antes e depois de um choque elétrico.

"Muitas pessoas têm usado catecol para imitar os mexilhões e suas proteínas adesivas, mas aplicar eletricidade para desativá-lo é novo, "Disse Lee." É mais conveniente do que usar o pH como o que estávamos usando antes e deve ser mais fácil de integrar com dispositivos eletrônicos, o que significa que a remoção pode ser automatizada e pode ser tão simples quanto apertar um botão. "

Um dia, os adesivos catecol podem ajudar a prender o equipamento aos cascos dos submarinos, mas testar protótipos em equipamentos de mergulho não é a forma como as novas tecnologias são criadas. Em vez de, Lee e Bhuiyan precisam controlar um conjunto de variáveis ​​em um pequeno espaço de laboratório. Por mais simples que pareça, passar uma corrente através de um material e verificar sua viscosidade é, na verdade, muito difícil de fazer continuamente.

Bhuiyan desenvolveu uma configuração que usa uma esfera de titânio e um eletrodo de fio de platina para aplicar estimulação elétrica ao adesivo que está em contato com a esfera na presença de água salgada. Este método torna mais fácil controlar a tensão aplicada através do fio, cola e esfera, bem como a salinidade da água à sua volta. A quantidade de tempo que o atual é executado também é importante. Com mais tempo, voltagem e sal, quanto mais os adesivos catecol se oxidam e menos adesivos eles se tornam. Com tensão forte o suficiente, a cola se desprende em apenas sete segundos.

“A novidade é a aplicação da energia elétrica e o curto tempo de desprendimento, "Bhuiyan disse." O que eu acho mais incomum no experimento é a mudança de cor. Começa branco e quando eu aplico a eletricidade e o material é desativado, ele oxida e fica com uma cor vermelha - e nós realmente gostamos de ver essa cor vermelha. "

A próxima etapa da pesquisa será pegar esse vermelho e tentar transformá-lo novamente em branco. A marca registrada de uma cola inteligente não é apenas desativar a adesão, mas ligando-o novamente. Lee e a doutoranda Ameya Narkar conseguiram realizar essa façanha brincando com o pH, que lhes rendeu o Prêmio de Pesquisa Bhakta Rath, e Bhuiyan espera aplicar as lições dessa pesquisa ao uso da corrente elétrica.

De bandagens indolores a cola subaquática, de engrenagens automotivas a membros protéticos, Os adesivos contendo catecol são materiais versáteis e promissores.