強力形狀記憶黏合劑讓蜘蛛人都汗顏
一項新的突破可以讓你比以往任何時候都更容易獲得蜘蛛人的爬牆能力。新加坡的科學家用一種形狀記憶聚合物製造了一種堅固且可重複使用的黏合劑,只需透過改變溫度就能黏住或脫離物體表面。
這種聚合物被稱為E44 環氧樹脂,在室溫下是一種堅硬的玻璃狀塑料,但一旦加熱就會變得柔軟如橡膠。在這種狀態下,它可以滲入另一個表面的細小縫隙中,冷卻後可以形成超強的黏合力。如果以後想把它取出來,只需重新加熱即可。
在新加坡南洋理工大學(NTU)科學家進行的測試中,這種黏合劑能夠黏住各種不同的紋理,而且不會留下任何黏性殘留物。透過實驗,研究團隊發現這種材料的最佳形狀是一系列被稱為纖維的毛髮狀結構,每條都寬幾毫米。
例如,一種裝置使用的纖維橫截面為19.6平方毫米(0.03平方英吋),每根纖維最多可承受1.56 公斤(3.4 磅)的重量。添加更多的纖維可增加材料可承受的最大重量,一個手掌大小、由37 根纖維組成的墊子可承受60 公斤(132 磅)的重量。
這項研究的主要作者Jimmy Hsia 教授說:「這項技術將在黏合抓手和攀爬機器人中大顯身手,也許有一天人類也能像現實中的蜘蛛人一樣攀爬牆壁。編譯來源:ScitechDaily
不過,先別急著準備你的氨綸套裝–這種形狀記憶黏合劑還沒準備好進入黃金時間。首先,它需要加熱到60 °C(140 °F)才能與表面分離,使用吹風機需要一分鐘才能達到這個溫度。按壓在表面上後,它還需要大約三分鐘的冷卻時間才能鎖定到位。對於許多用途來說,這樣的溫度和速度並不實用,不過如果不急的話,它可能適用於工業用途,例如搬運重物的機器人抓手。但研究小組表示,透過更多的工作可以改變這些觸發條件。
“我們的研究結果表明,將等待時間縮短到幾秒鐘是可能的,而且切換溫度可以降低到接近體溫,從而極大地開闢了應用的可能性,”該研究的第一作者令狐昌紅博士說。 “將材料從一種狀態切換到另一種狀態的刺激方式也可以是不同的,例如使用電流或光線。”
研究團隊表示,這種技術最終可用於製造能在表面上攀爬的機器人,或製造供人類穿戴的手套和靴子等攀爬裝備。
這項研究發表在《國家科學評論》雜誌。請觀看下面的視頻,以了解粘合劑的實際應用。