物理科技生物学-PHYICA

新胶水色撸容易粘住,牢固,是一种可以拉开的气体

化学 2022-05-24 00:02:05

达特茅斯学院 一种基于分子固体的临时粘合剂足够坚固,足以容纳一名化学博士候选人,但可以通过在真空中加热而不用力释放

信用:尼古拉斯·布勒洛克 临时胶水可能不会成为头条新闻,但它们可以让日常生活变得更容易

办公室便利贴、绷带条和油漆工胶带都是产品附着在表面上的例子,但可以相对容易地去除

只有一个缺点

为了去除这些粘合剂,胶合表面需要彼此分开

达特茅斯研究发现了一类分子材料,可以用来制造不需要用力就能移除的临时粘合剂

这些非永久性胶水不会作为家庭或办公用品,但它们可以带来新的制造技术和药物设计

“这种临时粘合剂的工作方式与其他粘合剂完全不同,”达特茅斯大学化学助理教授凯瑟琳·米里卡说

“这一创新将开启新的制造战略,要求按需释放粘附力

" 达特茅斯的研究集中在分子固体上,这是一种以晶体形式存在的特殊类型的粘合材料

结构中的分子是可升华的,这意味着它们直接从固体转变为气体,而不经过液相

绕过液相的能力是新型临时粘合剂的关键

粘合剂粘成固体,但在真空环境中加热后会变成蒸汽并释放出来

米莉卡说:“升华——从固体到蒸汽的直接转变——的使用是有价值的,因为它不需要使用溶剂或机械力就能温和地从粘附中释放出来。”

之前的达特茅斯研究是第一个确定分子固体如何作为临时粘合剂的研究

根据发表在学术期刊《材料化学》上的一项新研究,可用于制造这些新一代材料的分子种类比以前想象的要广泛

“我们已经扩大了可用作临时粘合剂的分子清单,”尼古拉斯·布勒洛克博士说

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达特茅斯学院的候选人,该论文的第一作者

“确定更多可使用的材料非常重要,因为它提供了将表面粘合在一起的扩展设计策略

" 研究小组表示,新的临时粘合剂在半导体制造和药物开发等技术应用中非常有用

当制造计算机芯片时,硅元件需要临时粘合

使用通过升华释放的强粘合剂可以允许开发更小、更强的芯片,因为不再需要需要强力拉动的胶带

在制药领域,通过这项工作强调的设计原则可以帮助开发更小、更快起效的药丸

粘合剂也有助于纳米和微机械器件的设计,在这些器件中不可能使用胶带

这一发现也让研究人员在开发临时粘合剂时更加灵活

“识别更多具有粘合剂特性的分子,可以完善我们对系统粘合剂特性的多尺度和多方面因素的基本理解,”布勒洛克说 家庭或办公室中使用的最常见的临时粘合剂是聚合物,这是一种能产生强结合力的长链化学物质,但很难从表面上撕下来

如果聚合物可以被描述为容易缠结的长化学链,那么分子固体更像是一个个叠放在一起的化学小珠

两者都可以坚持,但也有权衡

用来制造强力胶的聚合物缠结得如此之好,以至于它们形成非常牢固的粘合,很难分开

办公室便利贴和油漆工用胶带也是聚合物,但握持力要小得多

它们还需要剥离或撕扯动作来去除结合

达特茅斯团队正在研究的分子固体可以像临时的聚合物粘合剂一样坚固

这种新胶水的优点是,它们不仅容易粘合,而且不用用力就能释放,不会干扰粘合表面

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