Des chercheurs créent une colle ultra-forte qui se libère en se dissolvant dans l’air fin

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Un adhésif temporaire à base de solides moléculaires est suffisamment solide pour contenir un doctorant en chimie, mais peut être libéré sans force grâce à l'utilisation de la chaleur sous vide.

Un adhésif temporaire à base de solides moléculaires est suffisamment solide pour contenir un candidat au doctorat en chimie, mais peut être libéré sans force grâce à l’utilisation de la chaleur sous vide.
Photo: Nicolas Blelloch

Les produits conçus avec des adhésifs temporaires qui ne tiennent pas indéfiniment, tels que les notes autocollantes, le ruban adhésif et les bandages, nécessitent toujours un certain niveau de force pour être enlevés, ce qui signifie qu’il y a toujours un risque d’endommager la peinture sur un mur ou de perdre douloureusement des poils corporels . Mais si la colle a tout simplement disparu dans les airs quand il n’était plus nécessaire? C’est une idée que les chercheurs du Dartmouth College ont concrétisée.

Les colles utilisées pour créer des produits à adhérence temporaire sont fabriquées à partir de longues chaînes de molécules appelées polymères qui produisent des liaisons fortes lorsqu’elles s’emmêlent. Les colles permanentes utilisent des polymères très efficaces pour l’enchevêtrement pour créer des liaisons incroyablement fortes et presque inséparables, tandis que les polymères utilisés sur des produits comme le ruban de masquage sont moins efficaces pour s’emmêler, ce qui permet aux liaisons d’être plus facilement rompues à l’aide de la force mécanique. Mais cette force qui peut potentiellement entraîner des dommages indésirables.

Les chercheurs de Dartmouth se sont plutôt concentrés sur une classe d’adhésifs appelés solides moléculaires, où au lieu de chaînes enchevêtrées, les molécules s’empilent les unes sur les autres et sont maintenues ensemble par différents types de forces intermoléculaires, en fonction de leur composition chimique. Ces matériaux existent sous forme de cristaux (la glace sèche, par exemple, est considérée comme un solide moléculaire) et leurs structures sont sublimables, ce qui signifie qu’ils peuvent passer directement d’un solide à un gaz sans avoir à devenir un liquide au préalable.

Dans un nouvel article publié dans Chimie des matériaux, l’équipe de Dartmouth révèle une liste élargie de molécules qui peuvent être utilisées pour créer des adhésifs à base de solides moléculaires qui sont non seulement solides et faciles à créer, mais qui peuvent être facilement éliminés sans recourir à d’autres produits chimiques ou à une force excessive. Lorsqu’elles sont chauffées et placées sous vide, les colles se subliment simplement en un gaz, libérant leurs liaisons et ne laissant aucune trace.

Pour tester l’une de leurs alternatives de colle dans le monde réel, l’équipe en a appliqué 300 milligrammes sur une paire de plaques d’aluminium, les liant ensemble. Les plaques métalliques collées ont ensuite été reliées à des mousquetons et des sangles et ont pu supporter avec succès le poids d’un chercheur pesant 175 livres. (photo ci-dessus). Les plaques métalliques n’ont pas été testées jusqu’à l’échec, mais les chercheurs sont convaincus que les nouveaux adhésifs pourraient supporter un minimum de 500 livres..

La plupart d’entre nous ne veulent probablement pas lancer le thermostat et pomper tout l’air de nos bureaux chaque fois que nous voulons supprimer une note collante, de sorte que les solides moléculaires ne sont pas encore un remplacement pratique pour les adhésifs de tous les jours – déchirer un bandeau- L’aide ne sera pas plus facile dans un proche avenir. Là où la nouvelle approche des adhésifs sans polymère sera une innovation bienvenue, c’est dans les technologies de fabrication, telles que les semi-conducteurs, qui nécessitent que les composants soient temporairement liés entre eux lors de leur assemblage. L’utilisation de la force mécanique est problématique, étant donné la sensibilité de l’électronique et les solvants sont un coût supplémentaire. Les supprimer de l’équation pourrait avoir de vastes implications pour l’industrie.

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