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  南洋理工大學(xué)(新加坡)和新加坡南洋理工大學(xué)的科學(xué)家們近日發(fā)明了一種粘結(jié)劑。該粘結(jié)劑在電壓的作用下變硬，它可以用于濕潤和潮濕的條件下。該項(xiàng)創(chuàng)新研究發(fā)表在 Nature Communications上。

  這種新型粘結(jié)劑又名“Voltaglue”，它開辟了許多潛在的實(shí)際應(yīng)用，從制造水下船只修理管道，到作為一種通用的手術(shù)工具。在將來，外科醫(yī)生可以利用合適的粘結(jié)劑補(bǔ)丁將兩塊身體內(nèi)部組織在一到兩分鐘內(nèi)粘合，比15到20分鐘的手術(shù)縫合線縫合的效果還要好。

  該研究的首席科學(xué)家是來自南大的材料科學(xué)與工程學(xué)院助理教授Terry Steele。他說，開發(fā)這種粘合劑花費(fèi)了將近一年的時間，該粘結(jié)劑可以在潮濕的條件下起作用，如在人體或水下。“大多數(shù)市場上的粘結(jié)劑無法在潮濕的條件下發(fā)揮作用，因?yàn)槟z粘劑會和水接觸而不是和表面接觸，就像粘稠的磁帶一樣如果表面浸濕就會失效。”他解釋道。

  通常，粘合劑等超強(qiáng)的粘結(jié)劑與空氣中的水分接觸后變硬。環(huán)氧樹脂類粘結(jié)劑常用于電子移動設(shè)備，它必須在150°C下進(jìn)行干燥，或由兩種不同的化學(xué)物質(zhì)混合在一起，才能生效。這種粘結(jié)劑不適合在潮濕的環(huán)境中使用。

  Steele指出：“我們必須找到一種方法，使得粘結(jié)劑在固化(硬化)時不受環(huán)境條件的影響，所以電對我們來說是最好的可調(diào)節(jié)條件。我們的粘結(jié)劑硬度就可以根據(jù)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，我們管之叫做電粘性。”

  這種獨(dú)特的電粘性使得Voltaglue可以應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。舉個例子，如果我們將金屬板放在水下，并希望它粘合的時間更久。但是在醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域，我們希望粘結(jié)劑更像橡膠，不會損害任何周圍的軟組織。

  Voltaglue是由碳分子組成的水凝膠嫁接到樹形的分子上形成的。在接觸電時，碳發(fā)生反應(yīng)，能夠連接到任何物質(zhì)的表面，并釋放出來。粘結(jié)劑中“鉤子”的數(shù)量取決于電壓的作用時間和碳含量。

  新型粘結(jié)劑的另一種獨(dú)特的性質(zhì)是粘性是可逆的，因此可以很容易回收、重復(fù)使用或再制造成新的零部件，從而減少浪費(fèi)，避免了能源消耗，如作為汽車制造商和船廠組裝中的緊固螺栓、螺母和螺絲。

  接下來，Steele和他11人的團(tuán)隊(duì)正努力改善這種新型電粘性粘結(jié)劑的性能，使其硬化時間從30秒縮短到幾秒。Voltaglue技術(shù)目前已經(jīng)通過NTUitive專利——南洋大學(xué)的產(chǎn)品商業(yè)化之路，Steele也和他的團(tuán)隊(duì)一起為實(shí)現(xiàn)其商業(yè)化尋求最好的方法。