Naukowcy opracowują powierzchnie sklejające się na zawołanie
Badacze prowadzący badania finansowe przez UE opracowali parę powierzchni, które na zawołanie mogą się sklejać i rozdzielać. Podczas gdy natura stworzyła tak zwane mechanizmy wielokrotnie "przestawialnej" przyczepności (wykorzystują je na przykład jaszczurki i owady wspinając się po ścianach), odtworzenie tych systemów w warunkach laboratoryjnych jest raczej trudne. W czasopiśmie "Anglewandte Chemie" brytyjscy i niemieccy naukowcy wyjaśniają, w jaki sposób opracowali tego rodzaju system, w którym przylepność powierzchni jest regulowana poprzez zmianę odczynu pH (kwasowości) otaczającego roztworu. Jedna powierzchnia składa się z żelu polikwasu, czyli polimeru trójwymiarowego zawierającego wiele grup kwasowych, który moczono w płynie, by powstała jednolita, galaretowata masa. Druga powierzchnia to chip krzemowy, na którym znajduje się wielozasada. Wielozasada ma łańcuchy polimerowe, które wystają nad podłoże tworząc rodzaj "szczotki". W odróżnieniu od żelu kwasowego, ta "szczotka" polimerowa ma wiele grup zasadowych. W wodzie lub w słabych kwasach, grupy kwasowe żelu są naładowane dodatnio, podczas gdy grupy zasadowe "szczotki" są naładowane ujemnie, co powoduje, że te dwie powierzchnie przyciągają się i sklejają się ze sobą. Dodatkową siłę przyczepności zapewniają wiązania wodorowe, które powstają między tymi dwiema powierzchniami. Jednakże w przypadku, gdy roztwór uzyskuje większą kwasowość (o wartości pH w granicach 1), wiązania wodorowe ulegają zerwaniu i grupy zasadowe tracą swój ładunek. W wyniku tego powierzchnie już się nie sklejają i można je ostrożnie rozdzielić, nie powodując żadnych uszkodzeń. Rozdzielenie jest odwracalne; w przypadku zwiększenia odczynu pH i - co za tym idzie - zmniejszenia kwasowości roztworu, żel i "szczotka" ponownie się skleją. Cykl ten można powtarzać wiele razy. "Zmieniając wartość pH środowiska, możemy kontrolować in situ, czy żel przywiera do warstwy nałożonej, czy też od niej się oddziela", piszą badacze. "Tego rodzaju sterowanie przyczepnością może mieć zastosowanie w siłownikach, mikrofluidyce, dawkowaniu leków, produktach kosmetycznych czy nawet w procesie poznawania materiałów biologicznych". Prace te były finansowane przez UE za pośrednictwem sieci szkoleniowej Marie Curie PolyFilm.
Kraje
Niemcy, Zjednoczone Królestwo