Ako ste ljubitelj umetnosti i zanata, verovatno ste upoznati sa neurednom, lepljivom prirodom tečnih lepkova koja izaziva frustracije. Ali istraživači koji izveštavaju u ACS Applied Materials & Interfaces sada imaju potpuno nov način zavarivanja mekanih stvari bez potrebe za lepkom. Oni su demonstrirali univerzalnu tehniku „elektroadhezije“ koja može da lepi meke materijale jedan za drugi samo propuštanjem struje kroz njih.
Postoji lepak za skoro svaku situaciju, bilo da se radi o plastici, tkanini, drvetu ili više. Ali stvari postaju malo nezgodne kada su materijali mekani i mekani, poput tkiva ili projektovanih organa. Strategije uključujući 3D štampanje izbegavaju lepkove u potpunosti spajanjem cele strukture — kao što je organ — odjednom.
Ali ovo može biti sporo i naporno i zahtevati naprednu tehničku opremu. Druga alternativa može biti elektroadhezija, u kojoj se električno polje koristi da drži suprotno naelektrisane materijale zajedno, formirajući spojeve između komponenti materijala. Ovo može uključivati hemijske veze, kao što su jonske veze, ili više fizičkih veza, kao što je spajanje polimernih lanaca zajedno.
Osim toga, radi sa malo više od kućne baterije i olovke. Ranije su Srinivasa Raghavan i njegove kolege pokazali da elektroadhezija može reverzibilno da zadrži gel na tkivu bez potrebe za šavovima. Ali sada su želeli da vide da li tehnika može da funkcioniše za bilo koja dva materijala, s obzirom na to da imaju suprotna naelektrisanja, da ih precizno i reverzibilno drže zajedno.
Da bi istražio ovaj fenomen, tim je testirao gel pored tri vrste kapsula napravljenih od alginata ili hitozana – oba polimera koja se javljaju u prirodi – koji su bili pozitivno ili negativno naelektrisani. Kada su pričvršćeni na grafitne elektrode i izloženi električnom polju od 10 V u trajanju od oko 10 sekundi, suprotno naelektrisani materijali su se zalepili.
Ova veza je bila dovoljno jaka da izdrži gravitaciju, a dokazi iz prethodnih eksperimenata sugerišu da bi mogla trajati godinama. Međutim, obrnutim protokom električne energije, veza je lako prekinuta. Tim je sastavio lance, pa čak i 3D kocke od pojedinačnih, sfernih kapsula.
Istraživači su takođe koristili elektroadheziju da sortiraju kapsule prema njihovom naelektrisanju, bilo postavljanjem napunjenog gela na nekoliko kapsula, ili dodirujući ih „robotom“ vrhom prsta koji je kapsule zalepio za sebe. Istraživači kažu da ovaj rad pokazuje univerzalnost elektroadhezije i da bi se jednog dana mogao koristiti u robotici i inženjerstvu tkiva.
