Os pesquisadores desenvolveram um adesivo supramolecular que é reciclável e possui excelentes propriedades de colagem em uma ampla faixa de temperaturas, desde nitrogênio líquido (-196 graus Celsius) até temperaturas quentes do forno (200 graus Celsius). Como a equipe relata na revista Angewandte Chemie , o adesivo obteve sua eficiência de um intertravamento excepcionalmente firme dos componentes moleculares durante a cura.
Ao contrário dos adesivos padrão, os adesivos supramoleculares não criam adesão pelos componentes moleculares reticulados entre si. Em vez disso, eles formam uma automontagem unida durante a cura, como peças de quebra-cabeça se encaixando. Os pesquisadores estão interessados ​​em tais sistemas supramoleculares porque eles oferecem sustentabilidade e personalização e, em princípio, os materiais de partida individuais podem ser recuperados novamente e seu comportamento químico pode ser adaptado. No entanto, até o momento, o desempenho de tais colas tem sido decente na melhor das hipóteses, para não mencionar altamente dependente das condições ambientais.

A nova cola supramolecular, desenvolvida por uma equipe de pesquisa liderada por Kai Liu, da Universidade de Tsinghua, em Pequim, na China, consiste em dois componentes, um dos quais é uma pequena proteína sintetizada em bactérias modificadas para esse fim. O outro componente é um éter de coroa – uma molécula em forma de anel que pode envolver confortavelmente outra molécula, bem como uma coroa colocada na cabeça de uma rainha.

Os pesquisadores observaram essa interação confortável entre as moléculas em seu sistema adesivo. Ao adicionar o éter coroa e a proteína juntos e aquecer a solução para cura, o éter coroa ficou ancorado à superfície da proteína. A equipe observou que a proteína e o éter da coroa estavam tão fortemente ligados um ao outro por suas cargas opostas e outras interações moleculares que formaram uma nova estrutura interligada, que "soldou" as proteínas.

O resultado foi um efeito adesivo extraordinariamente forte. Placas de aço coladas resistiram a altas forças de cisalhamento à temperatura ambiente, em nitrogênio líquido e a 200 graus Celsius. O adesivo funcionou para diferentes materiais e também debaixo d'água. Um espectro tão amplo de condições de trabalho raramente é alcançado, mesmo com adesivos especializados, e é certamente a primeira vez para adesivos supramoleculares. De forma promissora, os componentes de intertravamento poderiam ser quebrados e reciclados novamente, e o adesivo reutilizado praticamente não perderia seu poder.

Os pesquisadores acreditam que uma razão para este efeito adesivo excepcional, particularmente em baixas temperaturas, é o resultado das interações supramoleculares específicas em jogo. Em particular, o entrelaçamento apertado dos componentes expulsou a água da proteína. Isso significava que nenhum cristal de gelo era capaz de se formar quando congelado – como no anticongelante – o que em muitas colas convencionais levaria a rachaduras prematuras.

Os pesquisadores sugerem que esse novo adesivo pode ser aplicado na fabricação de peças especiais que estarão sujeitas a condições muito flutuantes durante o uso; por exemplo, as amplas faixas de temperatura às quais as naves espaciais estão expostas. + Explorar mais

Uma cola não tóxica para madeira compensada — a partir de glicose, ácido cítrico