Инициативная группа исследователей из Кильского университета в Германии недавно разработала инновационную суперадгезивную технологию, вдохновлённую биологическими принципами адгезии у гекконов. Ранее ими предпринимались многочисленные попытки воспроизвести эти природные механизмы, однако подавляющее большинство таких технологий требовало использования тепла или сложных электронных систем для управления силой сцепления. В отличие от этих решений, новый материал, созданный немецкими учёными, позволяет регулировать адгезивные свойства посредством воздействия ультрафиолетового света определённой длины волны. Структура материала состоит из трёх слоёв, верхний из которых покрыт микроскопическими элементами, напоминающими грибы с плоскими шляпками.
Именно этот слой входит в контакт с поверхностью материала, к которой он прилипает, а высокие адгезионные силы возникают в многочисленных местах контакта “шляпок грибов” с поверхностью другого материала.
Основания “ножек грибов” стоят на слое полимера под названием полидиметилсилоксан (polydimethylsiloxane), который, в свою очередь, связан со слоем жидких кристаллов азобензола. И последним слоем также является слой из полидиметилсилоксана, который предохраняет жидкие кристаллы от воздействий со стороны окружающей среды.
Кристаллы азобензола обладают чувствительностью к ультрафиолетовому свету, под его воздействием они меняют свою ориентацию и положение друг относительно друга. В отсутствие ультрафиолетового света верхний слой прилипает и надежно прикрепляется к поверхности другого материала за счет сил Ван-дер-Ваальса. Но стоит только осветить этот “пластырь” ультрафиолетовым светом, как кристаллы азобензола начинают двигаться и отрывать “шляпки грибов” от поверхности, что в несколько раз снижает силу “прилипания”. Изменение интенсивности ультрафиолетового освещения позволяет регулировать степень прилипания и при более-менее сильном освещении пластырь отделяется от поверхности достаточно легко.
Ученые испытали адгезионные свойства нового материала на объектах из различных материалов, включая стекло и пластик. Сила прилипания пластыря к поверхности достаточно велика для того, чтобы кусок материала относительно небольшой площади был уже в состоянии удерживать вес человека.
Помимо основного преимущества, заключающегося в отсутствии необходимости использования сложных методов управления его адгезионными свойствами, новый материал обладает еще одним положительным качеством – он абсолютно не оставляет никаких следов на поверхности, к которой он был прилеплен ранее. Это, в свою очередь, позволит использовать новый материал не только, как обычную “липучку”, но и в “чистых комнатах” промышленных производств, в медицине и в других областях, где требуется чистота и стерильность.
