Создан многоразовый клей, который снимается светом без следов
Исследователи Университета Осаки разработали необычный прототип клея, который можно отделять от поверхности с помощью ультрафиолета, не оставляя заметных следов. Результаты работы опубликованы в журнале Matter & Light.
Обычные клеи создают проблему при ремонте и переработке электроники, автомобилей и другой техники. Если детали прочно соединены, их бывает сложно разобрать, не повредив материалы. Новый состав предлагает другой подход: свет воздействует не на весь клеевой слой, а только на границу между клеем и поверхностью.
Клей меняет свойства под ультрафиолетом
Исследователи создали полимерный клей со специальными молекулярными связями. Они соединяют два компонента и могут обратимо менять свое состояние под действием света.
При облучении ультрафиолетом с длиной волны 365 нм эти связи ослабевают в тонком слое у поверхности. Из-за этого клей становится легче отделить, хотя сам материал практически не разрушается.
В оптимизированном варианте сила сцепления снизилась примерно на 45%. Этого оказалось достаточно, чтобы снять клеевую пленку без заметных остатков. Эффект проверили на разных сочетаниях материалов, включая стекло, PET-пластик, углепластик, Nylon 66 и алюминий.
По словам исследователей, такой принцип отличается от многих существующих светочувствительных клеев. Они либо изменяют сам клеевой слой, из-за чего могут оставлять загрязнения, либо используют необратимые химические реакции и после этого плохо подходят для повторного применения.
После снятия клей можно вернуть в рабочее состояние
У нового материала есть и обратный режим. Ультрафиолет с длиной волны 254 нм восстанавливает молекулярные связи, возвращая клею способность прочно соединяться с поверхностью.
Эксперименты показали, что такой цикл можно повторить как минимум 15 раз. Для повторного соединения образцы нагревали, причем использовать растворители не требовалось.
Изменения свойств поверхности ученые также наблюдали с помощью атомно-силовой микроскопии. Она подтвердила, что жесткость и сцепление действительно меняются обратимо.
«Мы спросили себя, можно ли с помощью света изменить только жесткость клеевого соединения и благодаря этому чисто отделять детали, не разрушая сам клей. Мы надеемся, что эта концепция приведет к созданию новых клеев и поможет сделать производство более цикличным», — говорит старший автор исследования Йошинори Такашима.
Разработчики считают, что технология может пригодиться там, где детали приходится регулярно разбирать для ремонта или переработки. В перспективе такой клей может упростить обслуживание электроники, автомобильных деталей и полупроводниковых компонентов.
