Negocio pegajoso: un adhesivo "pega-pega-reutiliza" basado en la química de la cerradura y la llave
Los investigadores inventan un adhesivo polimérico reutilizable que puede adherirse y despegarse a demanda
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Si alguna vez ha sentido la frustración de intentar volver a pegar una nota adhesiva usada, comprenderá el reto que supone la adhesión reversible. Los adhesivos que pueden adherirse fuertemente a las superficies, despegarse y volver a utilizarse tienen una gran demanda en aplicaciones industriales.
Por desgracia, las fuertes uniones que forman los adhesivos convencionales son permanentes, de modo que no pueden reutilizarse. Pero ahora, en un estudio que se publicará en Advanced Materials, investigadores de la Universidad de Osaka informan de la invención de un nuevo adhesivo polimérico que puede reutilizarse repetidamente.
Cuando dos materiales entran en contacto, se forma entre ellos una región (llamada "interfaz") que contiene moléculas de ambos materiales. Cuando la interfaz es amplia, resulta difícil separar los materiales y se considera que se adhieren fuertemente entre sí. La adhesión entre materiales puede activarse y desactivarse introduciendo enlaces reversibles en esta interfaz.
Los enlaces reversibles son enlaces que se rompen y se vuelven a formar en condiciones específicas. La complejación huésped-huésped es una forma de crear enlaces reversibles. Un "huésped" suele ser una molécula grande con una cavidad en la que puede encajar una molécula "invitada" más pequeña, análoga a una cerradura y una llave. La molécula huésped asentada en el huésped forma un complejo huésped-anfitrión.
"Para que se formen estos complejos, las moléculas huésped y anfitriona deben poder moverse una hacia la otra, pero las moléculas poliméricas son voluminosas y no pueden moverse con facilidad", explica Kenji Yamaoka, autor principal. "Así pues, la formación de complejos en las interfaces polímero-polímero es ineficaz, lo que dificulta la ingeniería de la adhesión reversible en sistemas poliméricos".
A una temperatura especial denominada temperatura de transición vítrea (Tg), los segmentos de las cadenas poliméricas pasan de estar en un estado vítreo congelado a moverse libremente. Cuanto mayor es la temperatura del polímero por encima de la Tg, más fácilmente pueden moverse los segmentos.
El equipo de investigadores fabricó dos polímeros que pueden unirse entre sí de forma reversible. Los investigadores ajustaron la Tg para ayudar a los polímeros a moverse libremente entre sí. A continuación, para comprender plenamente el mecanismo que subyace a la adhesión reversible, el equipo desvió neutrones de la interfaz para visualizar cómo se producía el pegado y despegado a nivel molecular.
"Descubrimos que el control de la temperatura o la adición/retirada de productos químicos permite que los complejos se rompan y se reformen, lo que da lugar a la exfoliación y la readhesión a demanda", explica Yoshinori Takashima, autor principal. "Nuestros hallazgos son emocionantes porque esto sería útil para muchas industrias".
El novedoso adhesivo puede descomponerse a demanda y reutilizarse varias veces, lo que podría mejorar el rendimiento de la fabricación de dispositivos de precisión, reducir costes y minimizar residuos. La investigación del equipo será sin duda de interés para los fabricantes, pero también ayudará a la reducción de residuos y al reciclaje.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Kenji Yamaoka, Takuma Wada, Iori Ogasa, Takeru Komyo, Chao Luo, Ryohei Ikura, Masahiro Hino, Masako Yamada, Hideki Seto, Yoshihisa Fujii, Yasutomo Uetsuji, Yoshinori Takashima; "Supramolecular Interface Engineering via Interdiffusion for Reusable and Dismantlable Polymer Adhesion"; Advanced Materials, 2025-10-3
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