Новий клейкий матеріал поєднує гідрогелі як з твердими, так і з м’якими матеріалами всього за кілька секунд.

клею

М'які роботи - це пристрої, натхненні рухом живих організмів, які сконструйовані з м'яких, гнучких, дуже міцних та гнучких матеріалів замість нерухомих зубчастих коліс, кабелів та з'єднань.

Вони рухливі завдяки штучним м’язам, натхненним природою, таким як хоботи слонів або щупальця восьминогів.

Вони будуть підготовлені з дисплеями, які ми можемо зручно наклеїти на шкіру або плавно рухаються роботами.

Ці пристрої незабаром стануть частиною нашого повсякденного життя, також завдяки новим дослідженням австрійських вчених з університету Йоганнеса Кеплера в Лінці.

Минулого місяця вони описали в журналі Science Advances підготовку та властивості інноваційного клею, який значно спростить конструкцію цих м’яких роботів, особливо зв’язування м’яких і твердих матеріалів з так званими гідрогелями.

Ці матеріали являють собою мережі розгалужених полімерів, в яких затримується вода. У м’якій робототехніці це часто використовувані матеріали, що імітують тканини.

Вони розробили штучну шкіру, яка блищить і дозволяє роботам виражати емоції

Проникнення через обидва склеєні матеріали

Щоб матеріали, що використовуються при розробці м’яких роботів, виконували всі необхідні функції, вони повинні поєднувати гідрогелі з іншими матеріалами. Автори статті заявили, що "високий рівень функціональності штучних компонентів (м'яких роботів) може бути досягнутий за допомогою гібридних комбінацій гідрогелів та м'яких до твердих матеріалів, від еластомерів до полімерів, металів або мінералізованих тканин".

Однак взаємозв'язок цих матеріалів є відносно складним через їх різні властивості та гнучкість. Вони були здебільшого пов’язані з використанням клейових матеріалів, які повинні були затвердіти ультрафіолетовим випромінюванням.

Гідрогель, зв’язаний з іншим матеріалом, може бути розтягнутий до 2000 відсотків без пошкодження. Фото - sciencemag.org

Цей процес не тільки тривалий, але й відносно недосконалий. Тому група фізиків під керівництвом Мартіна Кальтенбруннера розробила клейкий матеріал, який майже миттєво зв'язує гідрогель із широким спектром матеріалів - від полімерів до металів, шкіри до кісток та скла.

Використовувана клейова суміш містить ціаноакрилат як адгезивний компонент, який полімеризується під час затвердіння. Крім того, дослідники використовували органічну сполуку 2,2,4-триметилпентан, яка проникала в обидва склеєні матеріали під час затвердіння і забезпечувала проникнення клейового компонента в обидві склеєні поверхні.

Матеріал поєднує гідрогелі як з твердими, так і з м’якими матеріалами всього за кілька секунд. Джерело - YouTube

Містить до одного кілограма

Отриманий клей зв’язує гідрогель з іншим матеріалом за лічені секунди. Зв'язок між ними вміщує до одного кілограма і може розтягуватися до 20 разів.

Автори припускають, що клей з’явиться на ринку протягом п’яти років. Це дозволить легше та ефективніше виробляти подовжувані батареї, дисплеї або датчики.