science >> Wetenschap >  >> Chemie

Synthetische tweezijdige gekko's kunnen onderwaterrobotica mogelijk maken

Krediet:American Chemical Society

Gekko's staan ​​erom bekend dat ze moeiteloos tegen muren en ondersteboven over plafonds klauteren. Zelfs in glibberige regenwouden, de hagedissen behouden hun greep. Nu hebben wetenschappers een dubbelzijdige kleefstof gemaakt die dit omkeerbare vermogen om aan oppervlakken te kleven en los te maken, zelfs in natte omstandigheden, kopieert. Ze zeggen dat hun ontwikkeling, gerapporteerd in ACS' Journal of Physical Chemistry C , nuttig zou kunnen zijn in onderwaterrobotica, sensoren en andere bionische apparaten.

Geïnspireerd door het natuurlijke vermogen van gekko's om hun voeten vast te maken en los te maken van oppervlakken zo glad als glas, wetenschappers hebben een aantal lijmen gemaakt die op dezelfde manier kunnen kleven en loskomen bij veranderingen in temperatuur, licht of magnetisch veld, maar meestal in droge omstandigheden. Een veelbelovende benadering om dit uit te breiden naar onderwaterscenario's omvat hydrogels die kunnen zwellen en krimpen als reactie op verschillende zuurgraadniveaus en andere omstandigheden. Deze volumeverschillen veranderen de wrijvings- en plakkerigheid van de gels.

Feng Zhou, Daniele Dini en collega's hebben onlangs een methode ontwikkeld om nanogestructureerde hydrogelvezels op een anorganisch membraan te integreren. De wrijving en plakkerigheid van het materiaal veranderden met de pH, zelfs als het nat was. De onderzoekers wilden deze strategie verder uitbouwen om de lijm aan twee kanten te laten werken.

De onderzoekers maakten het anorganische membraan eerst dubbelzijdig en voegden vervolgens aan beide kanten de hydrogel-nanovezels toe. Testen toonden aan dat het materiaal ultrahoge wrijving en hechting vertoonde in een zure vloeistof (pH 2), en zou snel overschakelen naar een toestand van ultra-lage wrijving en plakkerigheid wanneer een basische oplossing (pH van 12) werd toegevoegd. Aanvullend, de twee kanten van het materiaal kunnen onafhankelijk van elkaar plakken en glijden.