Wydaje się, że jak chodzi o łączenie ze sobą różnych materiałów mamy już wszystko i inżynieria materiałowa nie ma tutaj już nic do roboty. Nic z tych rzeczy! Cały czas poszukiwane są nowe metody łączenia różnych powierzchni, aby sprostać rosnącym wymaganiom technologicznym.
Naukowcy odeszli więc od tego, do czego mogłoby doprowadzić nas wyjście od tradycyjnych technik łączenia ze sobą powierzchni, aby odkryć innowacyjne rozwiązania. Jednym z takich odkryć jest elektroadhezja — metoda oparta na wykorzystaniu napięcia elektrycznego do tworzenia trwałych połączeń między twardymi i miękkimi materiałami.
Badania, których wyniki opublikowano w ACS Central Science, rzucają nieco więcej światła na potencjał elektroadhezji w różnych dziedzinach techniki, od robotyki po biomedycynę. Zespół naukowców, kierowany przez Srinivasa Raghavana, przeprowadził serię eksperymentów, aby zbadać możliwości tej całkiem ciekawej w swoich podstawach metody.
Tradycyjne sposoby łączenia materiałów, takie jak kleje czy taśmy, często posiadają ograniczenia związane z trudnościami w ich usuwaniu lub w ogóle odwrócenia takiego łączenia bez niszczenia powierzchni, na które działało spoiwo. Elektroadhezja oferuje alternatywę, umożliwiającą tworzenie trwałych połączeń, które jednocześnie są łatwe do zneutralizowania, co daje nowe możliwości w zakresie naprawy i ponownego wykorzystania materiałów.
W eksperymentach przeprowadzonych przez zespół badawczy elektroadhezja została zastosowana do łączenia twardych materiałów, takich jak grafit, z miękkimi, jak na przykład żel akrylamidowy czy tkanka zwierzęca. Okazało się, że niewielkie napięcie elektryczne wystarcza do stworzenia trwałych wiązań chemicznych, które utrzymują razem połączone ze sobą rzeczy. Najzwyklejsze w świecie odwrócenie kierunku przepływu prądu pozwala na łatwe oddzielenie od siebie powierzchni. Co więcej, można je łączyć i rozdzielać właściwie bez końca i bez szkody dla tak "klejonej" rzeczy.
Niestety, zastosowanie tej metody ma pewne istotne "wymogi", które materiały muszą spełnić, aby mogły się ze sobą połączyć. Aby elektroadhezja mogła zadziałać, twardsza rzecz musi być materiałem przewodzącym, wymagana jest także obecność jonów soli w materiale miękkim. To właśnie dzięki temu dochodzi do wymiany elektronów i powstawania trwałych wiązań chemicznych. Wyniki badań wykazały, że zjawisko elektroadhezji może mieć zastosowanie nie tylko w warunkach laboratoryjnych, ale także i w bardziej praktycznych scenariuszach. Co ciekawe, materiały można łączyć ze sobą w ten sposób również pod wodą.
Teraz właściwie najważniejsze pytanie — co możemy dzięki temu zrobić? Cóż, od tworzenia biohybrydowych robotów po ulepszanie implantów biomedycznych — możliwości są praktycznie nieograniczone. Metoda ta może także znaleźć zastosowanie w kontekście tworzenia jeszcze wydajniejszych, jeszcze bezpieczniejszych, wygodnych baterii, co dokładnie uderza w nasze bieżące potrzeby. Prawda jest taka, że tego typu rzeczy potrzeba nam "tu i teraz".
Elektroadhezja może okazać się przydatnym narzędziem, pozwalając na tworzenie trwałych połączeń między różnymi rodzajami materiałów bez konieczności stosowania tradycyjnych klejów czy taśm. Tradycyjnie już naukowcy zgłaszają, że dalej będą badać ów proces i spróbują go jeszcze udoskonalić — choć i tak jest całkiem nieźle.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
