新方法使用“電黏附”連接軟材料
科技日報北京5月4日電 (記者張佳欣)美國馬裏蘭大學研究人員在《ACS應用材料與界麵》上發表的報告中稱,現在有了一種全新的方法,不需要膠水即可將黏稠的東西“焊接”在一起。他們展示了一種通用的“電黏附”技術,隻需通過電流就可以將軟材料相互黏合在一起。
無論是黏合塑料、織物、木材還是其他材料,幾乎總有一種膠水能派上用場。但當材料是柔軟的,比如組織或人造器官,事情就會變得有點棘手。3D打印等策略可通過一次性將整個結構(如器官)融合在一起,完全不需要膠水,但這一過程緩慢又費力,也需要先進的技術設備。
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研究小組測試了一種凝膠,以及3種由海藻酸鹽或殼聚糖製成的膠囊。這兩種膠囊都是天然存在的聚合物,要麼帶正電,要麼帶負電。當連接到石墨電極上並暴露在10伏特電場中約10秒時,相反帶電的材料黏在了一起。
研究小組利用電黏附將毫米級的膠囊以3D方式組成了堅固的結構,這比任何替代技術更快速、更容易。這種連接力強到足以承受重力,且可能持續數年。此外,通過顛倒電力流動,這種連接力可被“破壞”,因此可消除和修複組裝過程中的任何錯誤。
電黏附還可用於帶電軟物質的選擇性分類。例如,“手指機器人”可通過電黏附選擇性地“拾取”相反電荷的膠囊,然後通過反轉極性來“放下”這些結構。
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