Các thử nghiệm keo kết dính siêu bền trong nghiên cứu - Ảnh: NATURE COMMUNICATIONS
Thông thường, keo dán rất khó hoạt động dưới nước do các phân tử nước bao phủ bề mặt vật liệu, cản trở sự bám dính. Nước cũng có thể làm loãng hoặc cuốn trôi chất kết dính.
Để khắc phục vấn đề này, nhóm kỹ sư thuộc Trường Khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Đại học Hồ Nam (Trung Quốc), phát triển một loại "chất lỏng ion siêu phân tử" có tên BP16TPB.
Theo ScienceAlert ngày 11-8, vật liệu này gồm các thành phần phân tử linh hoạt và cứng, được hòa tan trong dung môi dimethyl sulfoxide (DMSO).
Khi tiếp xúc với nước, các thành phần tự sắp xếp thành một cấu trúc ổn định, tạo ra nhiều liên kết hydro và liên kết π-π, hình thành mạng lưới kết dính chắc chắn.
Đáng chú ý, BP16TPB có tính kỵ nước mạnh. Đặc tính này giúp đẩy lớp nước trên bề mặt vật liệu, tạo điều kiện để keo tiếp xúc trực tiếp với bề mặt cần kết dính.
Nhờ đó keo nhanh chóng chuyển từ dạng lỏng sang một mạng lưới đặc, chịu nước và có độ bền cao.
Thử nghiệm trên nhiều vật liệu như gốm, epoxy và nhựa cho thấy BP16TPB đạt độ bám dính khoảng 1,1 triệu pascal chỉ sau 10 giây đóng rắn dưới nước, cao hơn đáng kể so với nhiều loại keo dùng dưới nước hiện nay.
Đặc biệt, trong thử nghiệm kéo dài hơn 3 năm, keo vẫn có thể giữ một vật nặng 2kg trong điều kiện ngâm nước liên tục. Theo nhóm nghiên cứu, kết quả này cho thấy vật liệu có khả năng chống suy giảm và biến dạng theo thời gian.
Không chỉ bền, loại keo này còn có thể tháo ra rồi kết dính lại dưới nước. Sau 8 chu kỳ tháo - gắn, khả năng kết dính vẫn tương đối ổn định.
BP16TPB cũng hoạt động trong nhiều môi trường điện giải khác nhau, gồm dung dịch axit, kiềm và nước mặn.
Tuy nhiên, vật liệu có một hạn chế là độ bền giảm khi nhiệt độ vượt quá 70 độ C.
Nghiên cứu được công bố trên Nature Communications, mở ra hướng phát triển các loại keo "thông minh" có khả năng phản ứng với môi trường, phục vụ sửa chữa và bảo trì công trình dưới nước.
Tối đa: 1500 ký tự
Hiện chưa có bình luận nào, hãy là người đầu tiên bình luận