受贻贝启发的粘合剂能够在指令下释放

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Adhesive comes unglued on command

现代集成微电子器件的修复和回收往往面临挑战。可脱粘粘合剂在推动可持续资源利用、减少浪费以及实现智能修复和回收的循环经济中扮演着重要角色。最近,Angewandte Chemie杂志上一个研究团队介绍了一种新型粘合剂的制造方法,该粘合剂能够“随时”失效。

他们的灵感来源于水下粘附的专家:贻贝。基于贻贝的粘合剂早已被开发,但这次的新版本是基于巯基-儿茶酚的聚合物(TCC),其结构使其具备强大的粘附性,巯基取代的六元芳香环与两个相邻的羟基共同作用。

关键在于,当粘合聚合物中的儿茶酚基团被氧化为醌时,粘合强度会显著降低。

通过改变单体的基本结构,研究人员能够调控聚合物的特性。Kannan Balasubramanian、Hans Börner及其团队在柏林洪堡大学、莱布尼茨分析科学研究所、圣马丁国立大学、弗劳恩霍夫应用聚合物研究所和汉高公司等机构,成功研发出两种不同类型的TCC粘合剂,展现出优异的附着力和剪切强度。

双多巴的生物基肽双儿茶酚前体与贻贝中的化石类似物进行了比较。这两种粘合剂在水下同样有效,并且对大气中的氧气和弱氧化剂不敏感。然而,它们在强氧化剂高碘酸钠的作用下会失去粘性,从而使粘合剂残留物能够轻松从基材上剥离或擦去。

尽管化石粘合剂的氧化会使儿茶酚失活并增加疏水性,但生物基类型由于其多样的肽功能,失活后并不会显著增加疏水性。

Börner指出:“多功能性是生物材料的典型特征,通常只有关键功能被关闭,材料的其他特性变化不大。这种特性使得脱粘机制更加高效,生物基粘合剂的粘合强度可以降低99%。”

化石基粘合剂的失活率较低(60%),这与其组成有关,因为疏水聚合物本身也是非常有效的粘合剂。

从长远来看,该研究团队致力于用直接电化学氧化替代化学氧化,这一进展可能对手机的修复具有重要意义。

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评论列表(4条)

  • 山易
    山易 2025年05月16日

    我是张昊号的签约作者“山易”!

  • 山易
    山易 2025年05月16日

    希望本篇文章《受贻贝启发的粘合剂能够在指令下释放》能对你有所帮助!

  • 山易
    山易 2025年05月16日

    本站[张昊号]内容主要涵盖:国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育

  • 山易
    山易 2025年05月16日

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