محققان چسب الکتریکی قابل کنترل ساختند

پژوهشگران آلمانی موفق به ساخت چسب الکتریکی شدند. چسبندگی این چسب با استفاده از پتانسیل الکتریکی قابل کنترل است.

چسب با استفاده از برهمکنش فیزیکی و شیمیایی به مواد جامد می‌چسبد. تعداد واکنش‌های شیمیایی یا نرخ تبخیر شدن حلال تعیین کننده زمانی است که برهمکنش‌ها آغاز شده و دو جسم بهم چسبیده می‌شوند. یکی از انواع چسب، چسب‌های مبتنی بر چسبیدن الکتریکی است، برای مثال میدان الکترواستاتیک برای اتصال ذرات رنگ به سطح به‌کار می‌رود.

در طبیعت نرمتنان از بار سطحی برای هیبرید کردن ذرات معدنی و پروتئین‌ها استفاده می‌کنند تا به پوسته خود خواص مکانیکی و نور منحصربفرد اعطا کنند.

هرمن گاپ از دانشگام مونیخ آلمان می‌گوید: از پتانسیل الکتریکی می‌توان برای جذب مستمر پلیمرها استفاده کرد، همچنین می‌توان از آن به ‌عنوان ضامنی برای سوئیچ‌های مولکولی استفاده کرد.

اگر شما بخواهید یک چسب الکتریکی بسازید، باید بتوانید برهمکنش میان پلیمر و سطح الکترود را کنترل کنید. بنابراین باید یک سیستم نانومقیاس با قابلیت چسبندگی کنترل شده الکتروشیمیایی ایجاد کرد.

در مقاله‌ای که اخیرا گروه تحقیقاتی گاپ در نشریه Nano Letters به چاپ رساندند، نشان دادند که چگونه می‌توان نیروی کولومبی میان پلیمر و سطح را اندازه‌ گرفت، کنترل و آنها را دستکاری کرد.

گاپ می‌گوید از آن جایی که نیروهای کولومبی با استفاده از پتانسیل الکتریکی اعمال شده میان چسب و سطح قابل کنترل است، بنابراین این برهمکنش به ‌سادگی قابل کنترل خواهد بود. با استفاده از این ایده می‌توان چسب الکتریکی ساخت.

با تغییر ولتاژ یا زمان واکنش، بسته به شکل هندسی آن، می‌توان چسب الکتریکی را فعال یا غیر فعال کرد. این چسب می‌تواند به شکلی طراحی شود که برگشت‌پذیر باشد، یعنی با اعمال ولتاژی، چسبندگی آن کاهش یافته و دو بخش از هم جدا شوند. چسبندگی این چسب، با افزایش گروه‌های باردار به بدنه پلیمر قابل تنظیم است.

برای بررسی این چسب، پژوهشگران دانشگاه مونیخ از میکروسکوپ نیروی اتمی و الکترود کار از جنس طلا، به‌ عنوان سطح مورد نظر استفاده کردند.

در چند سری آزمایش، آنها سه نوع پلیمر با گروه‌های باردار متفاوت و آمین‌های نوع اول مختلف به کار گرفتند. این گروه‌ها برای کنترل میزان چسبندگی سطح و بررسی اثر بار موجود روی پلیمر بر میزان چسبندگی به ‌کار گرفته شدند.

در هر آزمایش با استفاده از نوک عامل‌دار میکروسکوپ نیروی اتمی، پلیمر باردار مورد بررسی قرار گرفت. این گروه تحقیقاتی نشان دادند که کنترل الکتروشیمیایی نه تنها برای زیست پلیمرها بلکه برای پلیمرهای تجاری و سنتزی قابل اجرا است.

منبع: سایت کنجکاو