新方法使用“電黏附”連接軟材料
科技日報北京5月4日電 (記者張佳欣)美國馬里蘭大學研究人員在《ACS應用材料與界面》上發(fā)表的報告中稱,現(xiàn)在有了一種全新的方法,不需要膠水即可將黏稠的東西“焊接”在一起。他們展示了一種通用的“電黏附”技術,只需通過電流就可以將軟材料相互黏合在一起。
無論是黏合塑料、織物、木材還是其他材料,幾乎總有一種膠水能派上用場。但當材料是柔軟的,比如組織或人造器官,事情就會變得有點棘手。3D打印等策略可通過一次性將整個結構(如器官)融合在一起,完全不需要膠水,但這一過程緩慢又費力,也需要先進的技術設備。
另一種選擇是電黏附,即使用電場將相反帶電的材料保持在一起,在材料的組成部分之間形成連接。過程可能涉及化學鍵,如離子鍵,或更多的物理連接,如將聚合物鏈纏繞在一起,只需一個家用電池和鉛筆芯即可。
研究小組測試了一種凝膠,以及3種由海藻酸鹽或殼聚糖制成的膠囊。這兩種膠囊都是天然存在的聚合物,要么帶正電,要么帶負電。當連接到石墨電極上并暴露在10伏特電場中約10秒時,相反帶電的材料黏在了一起。
研究小組利用電黏附將毫米級的膠囊以3D方式組成了堅固的結構,這比任何替代技術更快速、更容易。這種連接力強到足以承受重力,且可能持續(xù)數(shù)年。此外,通過顛倒電力流動,這種連接力可被“破壞”,因此可消除和修復組裝過程中的任何錯誤。
電黏附還可用于帶電軟物質的選擇性分類。例如,“手指機器人”可通過電黏附選擇性地“拾取”相反電荷的膠囊,然后通過反轉極性來“放下”這些結構。
總的來說,此項研究展示了如何使用電場連接軟物質而不需要黏合劑或膠水。研究人員表示,這證明了電黏附的普遍性,有朝一日可能會用于機器人和組織工程。
- 21-12-30科研人員研發(fā)出水面智能保潔無人子母船系統(tǒng) 搭載動態(tài)避
- 21-12-31迄今最輕鎂同位素誕生
- 21-12-31我國瞄準智慧育種4.0時代進發(fā)
- 21-12-30氣候變暖影響下,這種動物或將面臨“性別失調”
- 21-12-31控制調節(jié)性T細胞發(fā)育的生化“開關”找到
- 21-12-30研究人員開發(fā)出可自修復鈣鈦礦太陽能電池 運行500小
- 21-12-30韋布發(fā)射升空 五大天文任務可期
- 21-12-30“一不小心”活到200歲 太平洋巖魚的長壽秘訣人類可
- 21-12-31埃及法老木乃伊首次“數(shù)字化解封”
- 22-04-20超聲波為水下儀器和人體植入設備充電