Инженеры из университета Ньюкасла (США) представили двусторонний клей на водной основе, который кардинально меняет подход к переработке материалов. Этот клей не просто соединяет поверхности — он позволяет легко разделять их в нужное время. Исследование опубликовано в журнале Soft Matter.
Основа технологии — это эмульсия, похожая на краску, в которой используются электрически заряженные полимеры. Изначально для склеивания требовалось покрыть одну поверхность составом с положительным зарядом, а другую — с отрицательным. При контакте они прочно связывались, но погружение в кислую или щелочную воду разрушало эту связь.
В новой, улучшенной версии ученые добавили в состав глину, что позволило создать универсальный клей. Глина не только предотвращает стекание клея с вертикальных поверхностей, но и обеспечивает ту же самую функцию обратимого склеивания без необходимости двух разных составов.
Это изобретение решает сразу несколько практических задач:
- Клей эффективен на сложных поверхностях, таких как полипропилен, полиэтилен, алюминий и поликарбонат, а прочность на сдвиг при нахлесте по результатам испытаний превышает 1 МПа.
- Клей основан на дешевых, доступных материалах и стандартных производственных процессах, что упрощает его масштабирование для промышленности.
- Благодаря водной основе, он не содержит вредных летучих органических растворителей, а его склейка не разрушается от обычной влажности, в отличие от многих существующих аналогов. При этом клей сохраняет стабильность при хранении не менее года.
Примечательно, что полианионные адгезивные композиты из состава клея также удаляются с поверхности при воздействии щелочных сред через 24 часа или через 1 час при перемешивании при температуре 85 °C. Таким образом, эти составы представляют собой масштабируемый, недорогой и легко обратимый клей на водной основе, который позволяет разъединять самые разные материалы, в том числе сложные полимеры. Эта технология является одним из наиболее перспективных вариантов для будущих разработок в области переработки отходов.
Исследователи видят применение технологии во многих отраслях — от упаковки, где можно будет легко отделять этикетки от бутылок для переработки, до разборки автомобильных компонентов и электроники для повторного использования ценных материалов.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что в Новосибирске создали портативный комплекс для переработки пластика.
