Gli scienziati della Nanyang Technological University di Singapore hanno sviluppato un adesivo intelligente e riutilizzabile, con una capacità dieci volte più forte delle zampe di un geco, realizzando una svolta nell’ambito dell’adesione.
Un adesivo intelligente che può supportare pesi estremi, ideale per le pinze robotiche che consentono agli esseri umani di scalare le pareti senza sforzo (quasi come l’Uomo Ragno) o per i robot che si aggrappano ai soffitti per operazioni di rilevamento o riparazione.
Il gruppo di ricerca della Nanyang Technological University di Singapore (NTU), guidato dal docente di ingegneria meccanica K Jimmy Hsia, ha trovato un modo per massimizzare l’adesione degli adesivi intelligenti attraverso l’impiego di polimeri a memoria di forma, che possono essere attaccati e staccati secondo necessità, dopo essere stati riscaldati.
Come dichiara Hsia: “Questa ricerca si basa su una comprensione fondamentale dei meccanismi delle forze di adesione su superfici ruvide. Può aiutarci a sviluppare adesivi molto resistenti ma al tempo stesso facilmente staccabili e adattabili a superfici ruvide“.
I polimeri a memoria di forma sono materiali che possono conservare ricordi della loro forma precedente e ritornarvi dopo essere stati deformati applicando stimoli esterni come calore, luce o corrente elettrica. Queste proprietà li rendono adatti all’uso come adesivi intercambiabili da impiegare su varie superfici.
Nei loro test, i ricercatori della NTU Singapore hanno utilizzato un polimero a memoria di forma denominato epossidico E44, una plastica rigida e simile al vetro a temperatura ambiente. Una volta riscaldato, il materiale si trasforma in uno stato morbido simile alla gomma, che può conformarsi e bloccarsi su angoli e fessure microscopiche. Dopo essere stato raffreddato, diventa vetroso, creando legami adesivi extra-forti grazie a un effetto di bloccaggio della forma. Quando viene riscaldato di nuovo, il materiale ritorna al suo stato gommoso in modo da essere separato facilmente dalla superficie cui era attaccato.
Per staccare il polimero allo stato vetroso vetroso, basta riscaldarlo per meno di un minuto a 60°C, una temperatura che si ottiene con un semplice asciugacapelli. Per il fissaggio, invece, sono necessari circa tre minuti.
Work in progress
La temperatura che segna il cambiamento di stato può essere controllata regolando i rapporti dei componenti utilizzati per formare il polimero, che quindi può essere utilizzato in ambienti estremi, come le condizioni climatiche particolarmente calde. Nel mondo reale la temperatura di 60 °C, impostata dai ricercatori nei test, è considerata critica. In futuro, il gruppo di ricerca mira a ridurre il tempo di raffreddamento necessario per l’adesione.
