Des scientifiques mettent au point des surfaces devenant adhésives sur commande
Une équipe de chercheurs financée par l'UE a mis au point deux surfaces pouvant adhérer entre elles et se séparer sur commande. La nature a toujours créé des systèmes adhésifs «commutables» (les lézards et les insectes les utilisent pour grimper aux murs, par exemple). Cependant, recréer ces systèmes en laboratoire s'avère très compliqué. Dans leur article publié dans la revue Angewandte Chemie, les scientifiques britanniques et allemands décrivent le système qu'ils ont mis au point, grâce auquel l'adhésivité des surfaces est régulée en modifiant le pH (acidité) de la solution environnante. L'une des surfaces est composée d'un gel de polyacides, polymère tridimensionnel contenant de nombreux groupes d'acides, et qui a été plongé dans un liquide afin de former une masse solide et d'aspect gélatineux. La surface opposée consiste en une puce de silicium soutenant une polybase. La polybase est constituée de chaînes de polymères qui se dressent sur le support à la façon d'une brosse. Contrairement au gel acide, cette brosse de polymères possède de nombreux groupes basiques. Dans de l'eau, ou dans des acides faibles, les groupes acides du gel sont chargés positivement, et les groupes basiques de la brosse sont chargés négativement. Cela provoque l'attrait des deux surfaces entre elles et leur adhérence l'une à l'autre. Une autre puissance adhésive se manifeste sous la forme de liaisons hydrogènes qui se forment entre les deux surfaces. Cependant, si la solution composée est plus acide (avec un pH d'une valeur de 1 environ), les liaisons hydrogènes se cassent et les groupes basiques perdent leur charge. En conséquence, les surfaces n'adhèrent plus et peuvent être délicatement séparées sans aucun dégât. La séparation est réversible; si l'on augmente le pH, ce qui rend la solution moins acide, le gel et la brosse adhéreront de nouveau l'un à l'autre. Le cycle peut être répété plusieurs fois. «En modifiant la valeur environnementale du pH, nous pouvons contrôler in situ si le gel adhère à la couche rajoutée ou s'il se dissocie», écrivent les chercheurs. «Un tel contrôle sur l'adhésion pourrait ouvrir la voie à de nombreuses applications relatives aux actionneurs, aux microfluides, à la délivrance de médicaments, aux produits de soins personnels, ou même à la compréhension des matériaux biologiques.» Les travaux ont été financés par l'UE dans le cadre du Réseau Marie Curie de formation PolyFilm.
Pays
Allemagne, Royaume-Uni