Американские исследователи соединили два графитовых электрода и акриламидный гель. С помощью небольшого напряжения в 5 вольт гель надолго прилип к положительно заряженному электроду — такой же результат продемонстрировали соединения металлов и тканей животных, фруктов и овощей. Вероятно, скрепление происходит из-за взаимодействия электронов и ионов соли в материалах. Результаты помогут в создании новых аккумуляторов, биомедицинских имплантатов и биогибридных роботов. Исследование опубликовано в журнале ACS Central Science.
Для соединения двух предметов клей связывает поверхности механическими или электростатическими силами. Иногда эти связи трудно или почти невозможно устранить. Чтобы создать новый способ склеивания объектов с возможностью их разделения, ученые рассматривают обратимые методы, в том числе электроадгезию. Она подразумевает пропускание электрического тока через два материала, заставляющего их склеиваться благодаря притяжению или химическим связям.
Ранее американские ученые показали, что электроадгезия может удерживать вместе мягкие материалы с противоположным зарядом. Теперь они решили выяснить, может ли ток обратимо связывать твердые и мягкие поверхности. Для этого исследователи протестировали электроадгезию на двух графитовых электродах и акриламидном геле. На несколько минут они подали небольшое напряжение в 5 вольт, и гель надолго прилип к положительно заряженному электроду. Получившаяся связь оказалось настолько прочной, что, когда один из ученых попытался ее разъединить, гель порвался еще до того, как отсоединился от электрода. Затем исследователи поменяли направление тока на противоположное, и графит с гелем легко отделились друг от друга. Аналогичные тесты были успешно проведены на металлах, тканях животных, фруктах и овощах.
Команда выяснила, что для возникновения электроадгезии твердый материал должен проводить электроны, а мягкий — содержать ионы соли. На это указывает эксперимент с титаном и виноградом: металл, прочно удерживающий свои электроны, и фрукт, содержащий больше сахара, чем соли, не прилипли друг к другу. Также ученые показали, что электроадгезия может проходить полностью под водой. По словам авторов, результаты тестов могут помочь в создании новых аккумуляторов, биогибридных роботов и усовершенствовании биомедицинских имплантатов.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
