密歇根理工大学研发水下智能粘合剂 施加电流7秒就可消除粘性

据国外媒体报道，美国密歇根技术大学的生物医学工程师只需一次电流冲击，就可以在七秒钟内将水下智能胶水原型从粘性变为不粘性。胶水智能的方法是能够自由激活和消除粘性，在露天也能顺利完成，在水下就另当别论了。受大自然的启发，密歇根理工大学的研究人员发现，儿茶酚是一种合成化合物，它模仿了贻贝分泌的潮湿但粘稠的蛋白质，为开发在水下工作的智能粘合剂提供了基础。这项技术有助于制造水下胶水、伤口敷料、假肢配件，甚至汽车零部件等制造业。李小龙是密西根科技大学生物医学工程系的副教授，也是美国海军研究办公室(ONR)青年研究计划(YIP)的成员。他展示了如何利用pH值制造智能水下粘合剂。在与Saleh Akram Bhuiyan博士的合作中，Lee开发了一种新方法，通过使用电流来激活和去除含有儿茶酚的物质的粘性。

研究小组创建了一个可重复的接触力学测试，可以测量施加电流前后粘合剂的粘度。Lee说，“许多人正在使用儿茶酚来模仿贻贝和贻贝的粘性蛋白质，但这是一种通过电力去除其粘性的新方法。这种方法比我们之前用的pH法更方便，应该更容易和电子设备集成，也就是说也可以和电子设备自动分离，就像按个按钮一样简单。”在未来，儿茶酚粘合剂可能有助于将设备粘附到潜艇外壳上，但无法在水下呼吸器中测试原型。相反，Lee和Bhuiyan需要在实验室中控制一组变量。虽然这听起来很简单，但实际上让电流通过一种材料并检查其粘度是非常困难的。Bhuiyan开发了一种装置，利用钛球和铂丝电极对粘合剂进行电流刺激，粘合剂在盐水中与钛球接触。这种方法可以很容易地控制导线、胶水和钛球的电压，控制盐水的盐度。当前操作的持续时间也非常重要。随着时间、电压和盐度的增加，邻苯二酚胶的氧化程度也会增加，粘度变弱。如果电压足够强，胶水会在7秒内脱落。Bhuiyan说:“这种方法的新颖性在于使用电流，胶水可以在短时间内脱落。我发现这个实验最不寻常的地方是颜色的变化。起初，它是白色的。通电后，材料的粘性消失，被氧化成红色。”下一步的研究是将红色变回白色。智能胶水的特点是不仅能让胶水失去粘性，还能让胶水重新粘起来。Lee和博士生Ameya Narkar通过使用pH值实现了这一点。从无痛绷带到水下胶水，从汽车齿轮到假肢，含有儿茶酚的粘合剂都是多功能且有前途的材料。(文中图片均来自密歇根理工大学)

据国外媒体报道，美国密歇根技术大学的生物医学工程师只需一次电流冲击，就可以在七秒钟内将水下智能胶水原型从粘性变为不粘性。胶水智能的方法是能够自由激活和消除粘性，在露天也能顺利完成，在水下就另当别论了。受大自然的启发，密歇根理工大学的研究人员发现，儿茶酚是一种合成化合物，它模仿了贻贝分泌的潮湿但粘稠的蛋白质，为开发在水下工作的智能粘合剂提供了基础。这项技术有助于制造水下胶水、伤口敷料、假肢配件，甚至汽车零部件等制造业。李小龙是密西根科技大学生物医学工程系的副教授，也是美国海军研究办公室(ONR)青年研究计划(YIP)的成员。他展示了如何利用pH值来制造智能使用粘合剂后。在与Saleh Akram Bhuiyan博士的合作中，Lee开发了一种新方法，通过使用电流来激活和去除含有儿茶酚的物质的粘性。

研究小组创建了一个可重复的接触力学测试，可以测量施加电流前后粘合剂的粘度。Lee说，“许多人正在使用儿茶酚来模仿贻贝和贻贝的粘性蛋白质，但这是一种通过电力去除其粘性的新方法。这种方法比我们之前用的pH法更方便，应该更容易和电子设备集成，也就是说也可以和电子设备自动分离，就像按个按钮一样简单。”在未来，儿茶酚粘合剂可能有助于将设备粘附到潜艇外壳上，但无法在水下呼吸器中测试原型。相反，Lee和Bhuiyan需要在实验室中控制一组变量。虽然这听起来很简单，但实际上让电流通过一种材料并检查其粘度是非常困难的。Bhuiyan开发了一种装置，利用钛球和铂丝电极对粘合剂进行电流刺激，粘合剂在盐水中与钛球接触。这种方法可以很容易地控制导线、胶水和钛球的电压，控制盐水的盐度。当前操作的持续时间也非常重要。随着时间、电压和盐度的增加，邻苯二酚胶的氧化程度也会增加，粘度变弱。如果电压足够强，胶水会在7秒内脱落。Bhuiyan说:“这种方法的新颖性在于使用电流，胶水可以在短时间内脱落。我发现这个实验最不寻常的地方是颜色的变化。起初，它是白色的。通电后，材料的粘性消失，被氧化成红色。”下一步的研究是将红色变回白色。智能胶水的特点是不仅能让胶水失去粘性，还能让胶水重新粘起来。Lee和博士生Ameya Narkar通过使用pH值实现了这一点。从无痛绷带到水下胶水，从汽车齿轮到假肢，含有儿茶酚的粘合剂都是多功能且有前途的材料。(文中图片均来自密歇根理工大学)

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