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Jul 08, 2023

기괴한 새로운 최고

일본의 과학자들은 기본적으로 필요에 따라 켜고 끌 수 있는 흥미로운 새로운 접착제를 개발했습니다. 접착제는 한 파장의 빛에 닿으면 서로 달라붙고,

일본의 과학자들은 기본적으로 필요에 따라 켜고 끌 수 있는 흥미로운 새로운 접착제를 개발했습니다. 접착제는 한 파장의 빛에 닿으면 서로 달라붙고 다른 파장과 분리되어 쉽게 제거하고 재사용할 수 있습니다. 심지어 수중에서도 가능합니다.

접착제를 디자인한다는 것은 두 가지 상충되는 특성, 즉 얼마나 잘 접착되는지와 얼마나 쉽게 분리되는지의 균형을 맞추는 것을 의미합니다. 분명히 하나를 높이면 일반적으로 다른 하나가 희생됩니다. 이상적인 접착제는 사용 중에 강력하게 유지되지만 실수를 조정하거나 제품이 더 이상 유용하지 않을 때 필요에 따라 풀 수 있는 접착제입니다.

이제 일본 국립재료과학연구소(NIMS)의 과학자들이 바로 그런 일을 할 수 있는 접착제를 개발했습니다. 핵심 성분은 카페산(caffeic acid)으로, 다양한 파장의 빛에서 교차 결합을 형성하고 끊을 수 있습니다. 이번 경우 연구팀은 카페인산을 함유한 고분자를 만들어 표면에 도포한 뒤 파장 365나노미터(nm)의 자외선에 노출시켰다. 이를 통해 실온에서 강력하게 유지되고 최대 7.2 MPa의 전단 접착 강도를 갖는 견고한 필름으로 경화됩니다.

접착력이 더 이상 필요하지 않은 경우 필름은 254nm UV 광선에 노출되어 교차 결합을 깨고 원래 상태로 되돌릴 수 있습니다. 이렇게 하면 표면에 잔여물이 남지 않고 접착 특성도 잃지 않으므로 본질적으로 새 것처럼 재사용할 수 있습니다.

연구원들은 접착제에 대해 샘플을 반복적으로 구부리고 40kg(88lb)의 무게를 들어 올리는 등 일련의 테스트를 거쳤으며 이는 72시간 동안 파손 징후 없이 수행될 수 있었습니다. 다른 곳에서는 이를 사용하여 깨진 실리콘 튜브를 수리한 후 고압수를 흘려보냈는데 누출이 발견되지 않았습니다.

후속 테스트에서 팀은 수중에서도 사용할 수 있음을 시연했습니다. 자성 나노입자가 접착제에 내장되어 자기장이 가해지면 가열되어 접착제를 기판에 융합시킵니다.

팀은 이 재료가 광범위한 응용 분야를 가질 수 있어 제품의 유효 수명이 끝나면 제품을 더 쉽게 부품으로 분해하고 새로운 제품으로 전환할 수 있다고 말합니다.

해당 연구는 Advanced Functional Materials 저널에 게재되었습니다.

출처: NIMS