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Jul 08, 2023

奇妙な新高値

日本の科学者たちは、基本的にオンデマンドでオン/オフを切り替えることができる興味深い新しい接着剤を開発しました。 接着剤は、ある波長の光が当たるとくっつきますが、光が当たるとバラバラになります。

日本の科学者たちは、基本的にオンデマンドでオン/オフを切り替えることができる興味深い新しい接着剤を開発しました。 この接着剤は、ある波長の光が当たるとくっつき、別の波長ではバラバラになるため、簡単に剥がして再利用できます。場合によっては水中でも可能です。

接着剤を設計するということは、接着剤がいかによく接着するか、そしていかに容易に剥がれるかという 2 つの相反する特性のバランスをとることを意味します。 明らかに、一方を強化すると、通常、もう一方が犠牲になります。 理想的な接着剤は、使用中は強力に保持されますが、間違いや製品が役に立たなくなったときに調整するために必要に応じて放出できるものです。

今回、日本の国立研究開発法人物質・材料研究機構 (NIMS) の科学者たちは、まさにそれを実現できる接着剤を開発しました。 重要な成分はカフェ酸で、さまざまな波長の光の下で架橋を形成したり切断したりできます。 この場合、チームはカフェ酸を含むポリマーを作成し、それを表面に塗布し、波長 365 ナノメートル (nm) の UV 光に曝露しました。 これにより、室温で強力な保持力を持ち、最大 7.2 MPa のせん断接着強度を備えた強固なフィルムに硬化します。

粘着力が不要になった場合は、フィルムを 254 nm の UV 光にさらすことで架橋が破壊され、元の状態に戻ります。 そうすることで、表面に残留物を残さず、接着特性も失われないため、基本的に新品同様に再利用できます。

研究者らは、サンプルを繰り返し曲げたり、40 kg (88 ポンド) の重りを持ち上げたりするなど、接着剤に一連のテストを実施しましたが、72 時間耐えても壊れる兆候はありませんでした。 他の例では、亀裂の入ったシリコンチューブを修復するために使用し、その後高圧水を流したところ、漏れは見つかりませんでした。

追跡テストで、チームは水中でも使用できることを実証しました。 磁性ナノ粒子が接着剤に埋め込まれており、磁場が印加されると加熱して接着剤を基材に融着させます。

研究チームは、この材料には幅広い用途があり、耐用年数が終わった製品をより簡単にコンポーネントに分解し、新しい製品に変換できると述べている。

この研究は学術誌「Advanced Functional Materials」に掲載された。

出典：NIMS