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    Come funziona il nastro adesivo
    Una verniciatura automatica andata male ha portato all'idea del nastro rimovibile. © Patrick Lux/dpa/Corbis

    Potrebbe essere onnipresente come l'acqua corrente. Alcuni potrebbero arrivare a dire che è quasi altrettanto conveniente. Prima che 3M introducesse il nastro adesivo nel 1925, i principali mezzi di adesione erano piuttosto permanenti e disordinati.

    nastro adesivo, quella creazione del 1925, aveva lo scopo di risolvere un problema molto specifico:applicare verniciature bicolore alle auto, che erano popolari all'epoca.

    Prima del nastro adesivo, i negozi di auto "mascheravano" per ogni applicazione di colore usando colla e carta. Staccare la carta ha rovinato innumerevoli lavori di verniciatura. Richard ha disegnato, un giovane assistente di ricerca 3M, assistito a uno di questi lavori rovinati e alla furiosa imprecazione che ne seguì. Ha disegnato, che aveva assolutamente zero esperienza negli adesivi, deciso, apparentemente sul posto, per creare un adesivo che potrebbe essere rimosso dalla vernice secca senza staccarlo [fonte:ACS]. Due anni dopo, è stato introdotto il nastro adesivo.

    Ha poi inventato chiaro, nastro di cellophane, in seguito chiamato Scotch® Magic Tape. La confezione regalo non sarebbe mai stata la stessa.

    Né le riparazioni domestiche di tutti i giorni. Durante la Grande Depressione, quando la maggior parte delle persone doveva riparare cose come tovaglie e tappezzeria invece di sostituirle, nastro trasparente ha offerto un veloce, a buon mercato, soluzione esteticamente soddisfacente. Di conseguenza, mentre molte aziende chiudevano i battenti o se la cavavano a malapena, Magic Tape ha mantenuto 3M non solo a galla ma fiorente [fonte:ACS].

    Oggi, il nastro adesivo è disponibile con finitura cellophan per l'avvolgimento e finitura opaca per l'etichettatura. Il nastro adesivo pesante è un punto fermo di molte riparazioni domestiche, mentre il nastro biadesivo fissa i poster. Il nastro marrone avvolge i pacchi e gli adesivi elastici funzionano per il bendaggio. Unire due materiali con il nastro è stato così comune per così tanto tempo che la gente non pensa quasi mai di chiedere "come si fa?"

    risulta, nastro è piuttosto notevole. Non è l'adesione in sé, ma il tipo specifico di adesivo utilizzato sul nastro che lo rende indispensabile nella vita quotidiana. L'"adesivo" utilizzato nel nastro adesivo è diverso in quanto si basa principalmente su processi fisici, non chimici, aderire.

    La scienza dell'appiccicosità

    Gli adesivi sensibili alla pressione fanno aderire il nastro da imballaggio alla scatola al contatto. © DreamPictures/Shannon Faulk/Blend Images/Corbis

    L'adesione di certo non è iniziata con il nastro. I falegnami dell'antico Egitto usavano colla naturale a base di collagene animale. Naturale, sostanze viscose come la cera d'api e la resina hanno sempre tenuto insieme i materiali in modo efficace [fonte:THToC].

    Nei tempi moderni prima del nastro, colle ed epossidiche hanno svolto la maggior parte del lavoro appiccicoso. Ma avevano seri inconvenienti, soprattutto nell'uso domestico. disordine, permanenza e asciugatura ad una finitura dura tutte realizzate con colle tradizionali, che tipicamente si legano con mezzi chimici, meno che eccezionale per i piccoli, lavori veloci di tutti i giorni.

    Gli adesivi utilizzati nel nastro funzionano in modo diverso. si chiamano adesivi sensibili alla pressione ( PSA ) e includono materiali come siliconi, acrilici e gomme:tutti polimeri a cui viene aggiunta una resina appiccicosa per aumentare la viscosità [fonte:ThomasNet]. Questi PSA si basano su reazioni fisiche, non chimici, aderire. Ciò contribuisce a qualità come la rimuovibilità e la flessibilità, alcune delle cose che amiamo di più del nastro.

    In un legame sensibile alla pressione, ci sono due processi principali all'opera:la bagnatura e le forze di van der Waal. Il primo stabilisce l'adesione. Quest'ultimo lo rende più forte [fonte:Hyperphysics].

    bagnatura è piuttosto semplice. In questo caso, si riferisce al modo in cui un adesivo solido penetra in un substrato (il materiale su cui viene applicato il nastro). L'adesivo solido utilizzato nel nastro è bravo a bagnare perché ha un bassa energia superficiale , il che significa che le sue molecole di superficie si muovono molto, o sono eccitati, causando legami più sciolti. Questo tratto consente alle molecole dell'adesivo di fluire con relativa facilità, anche se è in forma solida, nei pori del materiale del substrato. Tutto ciò che serve è un po' di pressione. E migliore è la capacità di fluire nel substrato, più forte è il legame fisico.

    Alcuni adesivi formeranno legami più forti nel tempo man mano che le molecole penetrano più in profondità nel materiale del substrato. Dall'inizio, anche se, un diverso fenomeno fisico si aggiunge alla forza dell'adesione sensibile alla pressione. Le attrazioni molecolari chiamate forze di van der Waal hanno effetto anche prima che la pressione venga applicata al nastro.

    Le forze di Van der Waal sono deboli attrazioni tra molecole che normalmente non possono avere cariche positive o negative. Alcune molecole principalmente neutre i cui protoni ed elettroni non sono distribuiti uniformemente possono a volte mostrare cariche, conosciuto come momenti di dipolo [fonte:Iperfisica]. Queste accuse, o polarità , consentire loro di formare legami fisici con altre molecole cariche; loro possono, infatti, indurre cariche in altre molecole per lo più neutre per semplice vicinanza [fonte:Hyperphysics].

    Le molecole in un adesivo sensibile alla pressione possono presentare momenti di dipolo, e inducono momenti di dipolo corrispondenti quando si avvicinano alle molecole di superficie del substrato. Le molecole di carica opposta dell'adesivo e del substrato, a contatto, formare legami fisici, aumentando la forza dell'adesione a base di bagnatura.

    L'adesione è solo una parte dell'equazione, anche se. La bellezza del nastro adesivo risiede tanto nel suo design quanto nel suo legame.

    Trasformare l'adesivo in nastro adesivo

    Il nastro adesivo appare anche come una dichiarazione di moda occasionale:per il rapper Nelly, nella foto durante le riprese del video musicale "Dilemma" nel 2002, era un aspetto caratteristico. © Markus Cuff/Corbis

    Ogni volta che tiriamo fuori del nastro adesivo da un rotolo, per incartare un regalo, appendere maccheroni arte, riparare temporaneamente un tubo che perde o sigillare un pacco per la spedizione:probabilmente ci manca il genio del rotolo stesso. Soprattutto, perché l'adesivo si attacca al supporto e al supporto ma non a se stesso?

    Se il nastro non fosse in rotolo, sarebbe probabilmente un po' difficile da buttare in un cassetto delle cianfrusaglie. E "adesivo" che non è nastro adesivo di solito è colla, gocciolante e permanente. È la parte del nastro che rende il prodotto così ordinato, così compatto e così facile.

    Il processo di creazione del nastro è abbastanza uniforme. Tutto il nastro adesivo ha quattro componenti [fonte:ACS].

    • supporto -- Il supporto è ciò che si affaccia dopo aver applicato il nastro, e non si attacca alle dita. I materiali variano in base all'applicazione, ma miscele a base di plastica, carta o stoffa sono tipici.
    • Primer -- Un primer adesivo viene applicato al supporto per aiutare l'adesivo ad aderire in modo uniforme e sicuro al materiale di supporto una volta applicato.
    • Adesivo -- Un sottile strato di adesivo viene spruzzato sul materiale di supporto innescato.
    • Rivestimento di rilascio -- L'adesivo è ricoperto da uno strato di materiale anti-coesione (spesso polivinilcarbammato) per evitare che si attacchi a se stesso quando arrotolato.

    Gli strati sono applicati in fogli di grandi dimensioni, che vengono infine arrotolati e tagliati in 1-, Rotoli di nastro larghi 2 o 3 pollici che acquisti in negozio.

    Il rivestimento finale - il rilascio - sottolinea un'interessante distinzione nel mondo dell'appiccicosità:adesione contro coesione. In adesione , un tipo di molecola si attacca a un altro tipo di molecola; in coesione , un tipo di molecola si attacca a se stesso. Il nastro utilizza entrambi [fonte:Scientific American]. Le molecole dell'adesivo si attaccano alle molecole del substrato, o aderire, ma si attaccano anche l'uno all'altro, o coerente. Se così non fosse, la sostanza adesiva non avrebbe tenuto insieme. Il rivestimento di rilascio impedisce la coesione sulla superficie del nastro in modo che possa essere srotolato facilmente.

    E così, quello che era iniziato come nastro adesivo e alcuni pittori di auto molto felici è ora un'industria a sé stante. I nastri adesivi hanno avvolto gli scheletri metallici dei dirigibili per prevenire la corrosione. Hanno isolato almeno un lander lunare e hanno aiutato gli astronauti dell'Apollo 11 a effettuare alcune riparazioni sulla luna al parafango del loro modulo lunare [fonti:ACS, NASA]. Tengono gli specchietti retrovisori sulle auto e impediscono a milioni di scrapbooker di strapparsi i capelli quando il loro posizionamento è di un millimetro [fonte:3M].

    Gli adesivi sensibili alla pressione ci danno persino dei post-it. Non è acqua corrente. Ma è vicino.

    Molte più informazioni

    Nota dell'autore:come funziona il nastro adesivo

    Nella ricerca di ulteriori informazioni sul nastro utilizzato dalla NASA per isolare un lander lunare (sviluppato appositamente per lo scopo, con la capacità di rimanere appiccicoso attraverso un enorme intervallo di temperatura), Ho anche trovato le foto del lander Apollo rattoppate con del semplice vecchio nastro adesivo, e mi sono imbattuto in un fenomeno interessante:i teorici della cospirazione hanno deciso che la presenza di nastro adesivo sul lander Apollo conferma che lo sbarco sulla luna era una bufala.

    Probabilmente è un punto di vista comune, che gli strumenti che abbiamo in giro per casa non possono essere usati per portare gli uomini sulla luna. E in questo caso, in realtà era solo una riparazione rapida al paraurti del lander, che è caduto durante la missione. Ma il nastro adesivo ha anche svolto un ruolo significativo nel riportare sulla Terra gli sfortunati astronauti dell'Apollo 13, e il mio punto è semplicemente questo:ho imparato nella mia ricerca che il nastro adesivo era davvero uno sviluppo rivoluzionario [fonte:Universe Today]. A detta di tutti, c'è un motivo per cui il Museum of Modern art di New York ha messo del nastro adesivo in una mostra chiamata "Humble Masterpieces" e Richard Drew è stato inserito nella National Inventors Hall of Fame.

    In difesa degli adesivi sensibili alla pressione, se lo sbarco sulla luna fosse finto, il nastro adesivo probabilmente non ne è una prova.

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    Fonti

    • "Polvere di luna e nastro adesivo". Notizie scientifiche della NASA. 21 aprile 2008. (20 febbraio, 2013) http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2008/21apr_ducttape/
    • Petkewich, Rachele. "Nastro adesivo." Società Chimica Americana. 15 ottobre 2007. (6 febbraio 2013) http://cen.acs.org/articles/85/i42/Adhesive-Tape.html
    • "Nastro trasparente Scotch®". Punto di riferimento chimico nazionale dell'American Chemical Society (ACS). 19 settembre 2007. (6 febbraio 2013) http://portal.acs.org/portal/acs/corg/content?_nfpb=true&_pageLabel=PP_SUPERARTICLE&node_id=764&use_sec=false&sec_url_var=region1&__uuid=e443b46b-9773-43b1-b2484-3ea07c
    • "La verità appiccicosa sul nastro adesivo". Il tocco umano della chimica (THToC). (6 febbraio, 2013) http://humantouchofchemistry.com/everyday.php?action=view&nid=54
    • "Energia superficiale e bagnatura". Adesivi.org. (9 febbraio, 2013) http://www.adhesives.org/adhesives-sealants/adhesives-sealants-overview/structural-design/surface-energy-and-wetting
    • "Tipi di adesivi sensibili alla pressione". ThomasNet. (6 febbraio, 2013) http://www.thomasnet.com/articles/adhesives-sealants/types-of-pression-sensitive-adhesives
    • "Legame di van der Waals". Iperfisica. (9 febbraio, 2013) http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/chemical/waal.html
    • "forze di van der Waals". Enciclopedia Britannica. (9 febbraio, 2013) http://www.britannica.com/EBchecked/topic/622645/van-der-Waals-forces
    • "Qual è esattamente il processo fisico o chimico che rende il nastro adesivo appiccicoso?" Scientifico americano. (6 febbraio, 2012) http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=what-exactly-is-the-physi
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