密歇根理工大學研發水下智能粘合劑 施加電流7秒就可消除粘性

據國外媒體報道，美國密歇根技術大學的生物醫學工程師只需一次電流沖擊，就可以在七秒鐘內將水下智能膠水原型從粘性變為不粘性。膠水智能的方法是能夠自由激活和消除粘性，在露天也能順利完成，在水下就另當別論了。受大自然的啟發，密歇根理工大學的研究人員發現，兒茶酚是一種合成化合物，它模仿了貽貝分泌的潮濕但粘稠的蛋白質，為開發在水下工作的智能粘合劑提供了基礎。這項技術有助于制造水下膠水、傷口敷料、假肢配件，甚至汽車零部件等制造業。李小龍是密西根科技大學生物醫學工程系的副教授，也是美國海軍研究辦公室(ONR)青年研究計劃(YIP)的成員。他展示了如何利用pH值制造智能水下粘合劑。在與Saleh Akram Bhuiyan博士的合作中，Lee開發了一種新方法，通過使用電流來激活和去除含有兒茶酚的物質的粘性。

研究小組創建了一個可重復的接觸力學測試，可以測量施加電流前后粘合劑的粘度。Lee說，“許多人正在使用兒茶酚來模仿貽貝和貽貝的粘性蛋白質，但這是一種通過電力去除其粘性的新方法。這種方法比我們之前用的pH法更方便，應該更容易和電子設備集成，也就是說也可以和電子設備自動分離，就像按個按鈕一樣簡單。”在未來，兒茶酚粘合劑可能有助于將設備粘附到潛艇外殼上，但無法在水下呼吸器中測試原型。相反，Lee和Bhuiyan需要在實驗室中控制一組變量。雖然這聽起來很簡單，但實際上讓電流通過一種材料并檢查其粘度是非常困難的。Bhuiyan開發了一種裝置，利用鈦球和鉑絲電極對粘合劑進行電流刺激，粘合劑在鹽水中與鈦球接觸。這種方法可以很容易地控制導線、膠水和鈦球的電壓，控制鹽水的鹽度。當前操作的持續時間也非常重要。隨著時間、電壓和鹽度的增加，鄰苯二酚膠的氧化程度也會增加，粘度變弱。如果電壓足夠強，膠水會在7秒內脫落。Bhuiyan說:“這種方法的新穎性在于使用電流，膠水可以在短時間內脫落。我發現這個實驗最不尋常的地方是顏色的變化。起初，它是白色的。通電后，材料的粘性消失，被氧化成紅色。”下一步的研究是將紅色變回白色。智能膠水的特點是不僅能讓膠水失去粘性，還能讓膠水重新粘起來。Lee和博士生Ameya Narkar通過使用pH值實現了這一點。從無痛繃帶到水下膠水，從汽車齒輪到假肢，含有兒茶酚的粘合劑都是多功能且有前途的材料。(文中圖片均來自密歇根理工大學)

據國外媒體報道，美國密歇根技術大學的生物醫學工程師只需一次電流沖擊，就可以在七秒鐘內將水下智能膠水原型從粘性變為不粘性。膠水智能的方法是能夠自由激活和消除粘性，在露天也能順利完成，在水下就另當別論了。受大自然的啟發，密歇根理工大學的研究人員發現，兒茶酚是一種合成化合物，它模仿了貽貝分泌的潮濕但粘稠的蛋白質，為開發在水下工作的智能粘合劑提供了基礎。這項技術有助于制造水下膠水、傷口敷料、假肢配件，甚至汽車零部件等制造業。李小龍是密西根科技大學生物醫學工程系的副教授，也是美國海軍研究辦公室(ONR)青年研究計劃(YIP)的成員。他展示了如何利用pH值來制造智能使用粘合劑后。在與Saleh Akram Bhuiyan博士的合作中，Lee開發了一種新方法，通過使用電流來激活和去除含有兒茶酚的物質的粘性。

研究小組創建了一個可重復的接觸力學測試，可以測量施加電流前后粘合劑的粘度。Lee說，“許多人正在使用兒茶酚來模仿貽貝和貽貝的粘性蛋白質，但這是一種通過電力去除其粘性的新方法。這種方法比我們之前用的pH法更方便，應該更容易和電子設備集成，也就是說也可以和電子設備自動分離，就像按個按鈕一樣簡單。”在未來，兒茶酚粘合劑可能有助于將設備粘附到潛艇外殼上，但無法在水下呼吸器中測試原型。相反，Lee和Bhuiyan需要在實驗室中控制一組變量。雖然這聽起來很簡單，但實際上讓電流通過一種材料并檢查其粘度是非常困難的。Bhuiyan開發了一種裝置，利用鈦球和鉑絲電極對粘合劑進行電流刺激，粘合劑在鹽水中與鈦球接觸。這種方法可以很容易地控制導線、膠水和鈦球的電壓，控制鹽水的鹽度。當前操作的持續時間也非常重要。隨著時間、電壓和鹽度的增加，鄰苯二酚膠的氧化程度也會增加，粘度變弱。如果電壓足夠強，膠水會在7秒內脫落。Bhuiyan說:“這種方法的新穎性在于使用電流，膠水可以在短時間內脫落。我發現這個實驗最不尋常的地方是顏色的變化。起初，它是白色的。通電后，材料的粘性消失，被氧化成紅色。”下一步的研究是將紅色變回白色。智能膠水的特點是不僅能讓膠水失去粘性，還能讓膠水重新粘起來。Lee和博士生Ameya Narkar通過使用pH值實現了這一點。從無痛繃帶到水下膠水，從汽車齒輪到假肢，含有兒茶酚的粘合劑都是多功能且有前途的材料。(文中圖片均來自密歇根理工大學)

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