De hechting onder water is technisch uitdagend vanwege de aanwezigheid van water, de ergste vijand voor elke lijm. Nutsvoorzieningen, wetenschappers van Wageningen University &Research hebben een injecteerbare lijm ontwikkeld die zich onder water op veel oppervlakken kan hechten.

Water verzwakt de mechanische eigenschappen van een lijm drastisch en verhindert een goed contact met het oppervlak. Dit beperkt sterk de ontwikkeling van injecteerbare lijmen voor natte omgevingen, zoals het menselijk lichaam - herstel van zacht weefsel en wondsluiting zouden veel baat hebben bij de ontwikkeling van lijmen ter vervanging van patiënt- en chirurgonvriendelijke technieken zoals hechten en nieten.

Geïnspireerd door de natuur

Drukgevoelige lijmen werken effectief op bijna elk droog oppervlak. Maar zodra het oppervlak nat wordt, zijn prestaties worden sterk ondermijnd. Echter, deze uitdaging is al lang geleden opgelost door veel natuurlijke organismen zoals mosselen en zandkasteelwormen. Deze onderwaterwezens zijn in staat om onder water een vloeibare fase af te geven. Deze stof hardt achtereenvolgens uit door een verandering in de omgevingscondities (pH, ionsterkte), waardoor de organismen zich kunnen hechten aan oppervlakken. De natuurlijke lijm bestaat voornamelijk uit tegengesteld geladen eiwitdomeinen en wordt opgeslagen in de vorm van complexe coacervaat, een vloeibare en niet met water mengbare fase. Onderzoekers van de Wageningen Physical Chemistry and Soft Matter-groep hebben deze wezens als inspiratiebron gebruikt voor de ontwikkeling van een nieuwe lijm die de meeste uitdagingen oplost die gepaard gaan met hechting onder water.

Het hechtmiddel wordt bereid door waterige oplossingen van tegengesteld geladen polymeren te mengen die zijn gemodificeerd met thermogevoelige eenheden. Het materiaal, die vloeibaar is bij kamertemperatuur, verandert onmiddellijk in een vaste stof wanneer de temperatuur boven 32 ° C stijgt, wanneer de thermoresponsieve ketens samenkomen en instorten, waardoor de lijm veel taaier wordt.

Onder water getest, het materiaal vertoont indrukwekkende kleefeigenschappen, sterk hechten aan oppervlakken zoals glas, teflon of geladen oppervlakken. De ontwikkelde lijm is daarom een ​​ideale kandidaat voor het verlijmen van weefsels in het menselijk lichaam, waar de temperatuur van de omgeving een onmiddellijke instelling zou veroorzaken zonder de toevoeging van extra chemische soorten. Naast dat, het materiaal is gemakkelijk te injecteren, gezien de lage viscositeit bij kamertemperatuur, en verspreidt zich niet in het milieu omdat het niet met water mengbaar is.

De onderzoekers werken nu aan de optimalisatie van de materiaaleigenschappen om een ​​nog betere prestatie te verkrijgen waarmee ze de adhesieve eigenschappen kunnen gaan testen op echte biologische weefsels.