Questi due idrogel, aderito con una soluzione acquosa di catene polimeriche, si sfaldano facilmente In presenza di luce UV. Credito:Immagine/Zhigang Suo/Harvard SEAS
Togliere un cerotto potrebbe presto diventare molto meno doloroso.
I ricercatori dell'Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) e della Xi'an Jiaotong University in Cina hanno sviluppato un nuovo tipo di adesivo in grado di aderire saldamente ai materiali bagnati, come l'idrogel e i tessuti viventi, e di staccarsi facilmente con una specifica frequenza di luce.
Gli adesivi possono essere usati per attaccare e staccare indolore medicazioni per ferite, dispositivi di somministrazione transdermica di farmaci, e robotica indossabile.
Il documento è pubblicato in Materiale avanzato .
"Una forte adesione di solito richiede legami covalenti, interazioni fisiche, o una combinazione di entrambi, " disse Yang Gao, primo autore dell'articolo e ricercatore presso la Xi'an Jiaotong University. "L'adesione attraverso legami covalenti è difficile da rimuovere e l'adesione attraverso interazioni fisiche di solito richiede solventi, che può richiedere molto tempo e dannoso per l'ambiente. Il nostro metodo di usare la luce per innescare il distacco è non invasivo e indolore".
L'adesivo utilizza una soluzione acquosa di catene polimeriche distribuite tra due, materiali non appiccicosi, come marmellata tra due fette di pane. Da soli, i due materiali aderiscono male tra loro ma le catene polimeriche fungono da sutura molecolare, cucendo insieme i due materiali formando una rete con le due reti polimeriche preesistenti. Questo processo è noto come entanglement topologico.
Quando esposto alla luce ultravioletta, la rete di punti si dissolve, separare i due materiali.
I ricercatori, guidato da Zhigang Suo, l'Allen E. e Marilyn M. Puckett Professore di Meccanica e Materiali presso SEAS, collaudata adesione e distacco su una vasta gamma di materiali, incollare idrogel; idrogel e tessuto organico; elastomeri; idrogel ed elastomeri; e idrogel e solidi inorganici.
"La nostra strategia funziona su una vasta gamma di materiali e può consentire ampie applicazioni, " disse Kangling Wu, co-autore e ricercatore alla Xi'an Jiaotong University in Cina.
Questi due idrogel, aderito con una soluzione acquosa di catene polimeriche, si sfaldano facilmente In presenza di luce UV. Credito:Zhigang Suo/Harvard SEAS
Mentre i ricercatori si sono concentrati sull'uso della luce UV per innescare il distacco, il loro lavoro suggerisce la possibilità che il polimero di cucitura possa staccarsi con la luce del vicino infrarosso, una caratteristica che potrebbe essere applicata a una serie di nuove procedure mediche.
"In natura, i materiali bagnati non amano aderire tra loro, " ha detto Suo. "Abbiamo scoperto un approccio generale per vincere questa sfida. Le nostre suture molecolari possono aderire saldamente insieme ai materiali bagnati. Per di più, la forte adesione può essere resa permanente, transitorio, o staccabile su richiesta, in risposta a un segnale. Così, come lo vediamo, la natura è piena di scappatoie, in attesa di essere cucita."